2005 Fiscal Year Annual Research Report
拡張型フラーレンカチオンの合成とその機能性単分子膜の開発
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16550035
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
北川 敏一 京都大学, 化学研究所, 助教授 (20183791)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小松 紘一 京都大学, 化学研究所, 教授 (70026243)
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| Keywords | フラーレン / カルボカチオン塩 / フラレノール / NMR / シリカ / 単分子膜 |
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| Research Abstract |
1.メチルC_<60>カチオンの発生と観測
先に我々は一連のクロロアルキル基をもつC_<60>およびC_<70>カチオンの発生法を開発したが、この種のカチオンの基本体であるメチルC_<60>カチオン(CH_3-C_<60>+)は、その前駆体の合成が困難であるため発生に成功していなかった。本研究では、液化クロロメタンを溶媒としてC_<60>を塩化アルミニウムで処理することにより付加体CH_3-C_<60>-Clを合成した。これを加水分解して得たフラレノールCH_3-C_<60>-OHをトリフルオロメタンスルホン酸で処理することによりメチルC_<60>カチオンを安定イオンとして発生させ、NMRおよび可視・近赤外吸収スペクトルで観測することに成功した。これにより、先に観測したクロロアルキル体における、塩素原子のカチオン安定性に対する効果が明らかとなった。
2.アルキルC_<60>カチオンの固体単離
これまで超強酸中でしか発生できなかったアルキルC_<60>カチオンが中性有機溶媒であるジクロロメタン中で発生可能であり、さらにこの溶液にCS_2を第2溶媒成分として添加することにより、塩ClCH_2-C_<60>+SbCl_6-を粉末として単離することに成功した。
3.アルキルC_<60>カチオンを用いたシリカ表面における単分子膜形成
シリコンウェファーあるいはシリカの表面を塩化物ClCH_2-C_<60>-Clのジクロロメタン溶液で処理することにより、表面にClCH_2-C_<60>-O-基が結合した単分子膜が形成されることを見出した。エリプソメトリーおよび吸収スペクトルにより、占有面積6nm^2/molecの高密度でフラーレンが表面に結合したことが確かめられた。
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