2011 Fiscal Year Annual Research Report
単結合多重連結による原子欠損グラフェンモデルの合成
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21685005
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
磯部 寛之 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30302805)
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| Keywords | グラフェン / ナノチューブ / 有機合成 / 帯状分子 / 原子欠損 / 有機エレクトロニクス / だまし絵 |
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| Research Abstract |
本研究は,「原子欠損グラフェン」という最近電子顕微鏡構造解析により見いだされた新しいπ電子共役系をもつ分子群の設計・合成とその特性研究に基づく機能探索を行なうものである.芳香族カップリング反応という近年発展著しい結合生成反応を鍵反応とすることで,平面π共役分子を複数の単結合により連結し,アニュレン骨格を中央に配したπ共役分子を構築するものである.機能性物質開発へと展開することを念頭に,構造欠損をもつ巨大π共役分子の特異的な物性・特性を見いだすことを期待している.
本研究遂行にあたっては,主に次の3つの研究項目についての検討を進める:[項目1]新しい分子設計に基づく原子欠損グラフェンモデル分子の合成,[項目2]新分子の物性,特性研究による特異的物性探索,[項目3]新分子の反応性研究に基づく分子設計拡張.研究初期には,項目1を重点的に検討することで,一連の分子群合成のための基礎骨格の構築手法を探索する.
本年は,新しい基礎骨格をもつ多環式芳香族化合物の合成手法について検討を行い,3種の輪状分子の合成を達成した.ナフタレン多量環化分子(CNAP),[4]ヘリセン二量化分子(CBH),クリセン四量化分子([4]CC)である.このうちとくにCNAP,CBHはグラフェンの原子欠損部位をもつ小分子であり,それぞれ電子材料物質および錯視的構造分子として興味深い性状をもつことを明らかにした.年度末にはさらにナノチューブ構造をもつ[4]CCの合成を達成し,光学活性らせん型カーボンナノチューブの世界初の化学合成を実現した.
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