2022 Fiscal Year Annual Research Report
高次アセンの構造物性相関理解の深化と基板上ナノカーボン合成への展開
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20H02816
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
林 宏暢 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, 主任研究員 (00736936)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 高次アセン / 基板上合成 / 構造物性相関 / ナノカーボン / グラフェンナノリボン / 前駆体 / 環状分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に達成した含窒素ウンデカセン合成に用いた中間体（テトラキノン）を利用し、熱変換型含窒素ヘプタセン前駆体・含窒素ノナセン前駆体の合成、および、それらの単結晶X線構造解析を達成した。基板上合成への展開を検討中であり、これらの研究を経て今後、一連の含窒素高次アセンの電子状態の解明だけでなく、炭素と水素のみから構成される高次アセンの電子状態との比較・構造物性相関の理解に大きくつながることが期待される。また、前年度に達成した含窒素ウンデカセンの系では、基板上合成を介して予想外の変換反応（ピロール縮環体生成など）が観測された。当該研究で得られた一連の含窒素高次アセン前駆体を基板上合成に利用することで、発見した反応の一般性を調査し、独自反応として利用したい。さらに当該研究期間では、実デバイス応用に有利なバルクでの含窒素高次アセン合成を検討した。特に、熱変換型含窒素ノナセン前駆体粉末を低真空下で高温加熱した後、質量分析を行ったところ、含窒素ノナセンに由来するピークが観測された。変換反応条件は改善の余地があるが、これは含窒素高次アセンの大量合成につながる成果である。また、上記のテトラキノンが有する折れ曲がり骨格を利用し、テトラアミノベンゼン４塩酸塩と脱水縮合させることで、含窒素シクラセン前駆体の合成を達成した。シクラセン類の合成は構造有機合成分野における金字塔である。当該研究で発展させた嫌気条件下での不安定分子合成技術を応用することで、含窒素シクラセン合成を達成したい。
また、2023年2月に奈良先端科学技術大学院大学からNIMS（物質・材料研究機構）先端材料解析研究拠点に異動した。基板上合成を自ら行える環境にあり、当該研究の知見を今後さらに発展させる。また、異動準備や実験環境整備の間、当該研究を通して得られた研究成果の論文投稿準備を行った。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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