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2013 Fiscal Year Annual Research Report

精密有機合成に立脚したナノカーボン構造化学

Research Project

Project/Area Number 24241036
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

磯部 寛之  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30302805)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2017-03-31
Keywordsナノチューブ・フラーレン / 合成化学 / 有機化学 / 幾何学指標 / 顔料
Research Abstract

「精密有機合成にり立脚したナノカーボン構造化学」と題した本研究では,ナノカーボン分子構造の探求によるその理解と,それに基づく新しいナノカーボン分子の発展的活用を図るべく計画している.3つの主題項目「1.新規ナノカーボン分子骨格の創製」「2.ナノカーボン分子の構造多様化」「3.ナノカーボン分子の特性・新機能探索」のうち,本年度はすべての項目において進展を実現した.具体的には,有限長カーボンナノチューブの伸長型分子の合成を実現したことが合成研究上の最大の成果となる.この検討では,大量に入手可能な顔料を出発原料とすることで,将来での大量合成法を念頭にした合成法開発を行った.また,この研究によりカーボンナノチューブ分子の長さの定義・指標が必要となり,汎用性の高い幾何学指標を提唱するに至った.この研究では,誰でも活用可能とするためのアプレット開発までも実現している(http://www.orgchem2.chem.tohoku.ac.jp/finite/).他分野とくに数学分野の研究者との共同研究により実現したこの新しい指標は,汎用性も高く,将来の分子性物質としてのカーボンナノチューブ研究にとってなくてはならない指標となると期待している.原子欠損グラフェンモデル分子の合成では,構造多様性を確保するための新手法を開発し,さらに新機能開発としては光学活性有限長カーボンナノチューブ分子を不斉開始剤とした反応展開を実現した.これらの成果の代表的なものについては,国民への説明にも配慮し,プレスリリースを行っている.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究課題としている全項目について進展を成し遂げたと判断した.とくに幾何学指標を「必要」とさせる合成例の報告と,汎用性の高い指標の提唱は今後の当該分野の発展にとって重要な一歩を記したと考えている.

Strategy for Future Research Activity

今後の研究では,これまでの研究成果を「健全に」発展させた研究展開はもちろんのこと,想定外の発見を念頭にした展開を行いたいと考えている.

  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Conformational restriction of cyclic dinucleotides with triazole-linked cyclophane analogues2014

    • Author(s)
      Fujino, T.; Okada, K.; Isobe, H.
    • Journal Title

      etrahedron Lett.

      Volume: 55 Pages: 2659-2661

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2014.03.026

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric autocatalysis initiated by finite single-wall carbon nanotube molecules with helical chirality2014

    • Author(s)
      Hitosugi, S.; Matsumoto, A.; Kaimori, T.; Iizuka, R.; Soai, K.; Isobe, H.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 16 Pages: 645-647

    • DOI

      10.1021/ol403384q

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geometric measures of finite carbon nanotube molecules: A proposal for length index and filling indexes2014

    • Author(s)
      Matsuno, T.; Naito, H.; Hitosugi, S.; Sato, S.; Kotani, M.; Isobe, H.
    • Journal Title

      Pure Appl. Chem.

      Volume: 86 Pages: 489-495

    • DOI

      10.1515/pac-2014-5006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Convergent synthesis of hexameric naphthylene macrocycles with dicarboxylic imide appendages2014

    • Author(s)
      Xue, J. Y.; Nakanishi, W.; Tanimoto, D.; Hara, D.; Nakamura, Y.; Isobe, H.
    • Journal Title

      Tetrahedron Lett.

      Volume: 54 Pages: 4963-4965

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2013.07.025

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assessment of fullerene derivatives as rolling journals in a finite carbon nanotube bearing2013

    • Author(s)
      itosugi, S.; Iizuka, R.; Yamasaki, T.; Zhang, R.; Murata, Y.; Isobe, H.
    • Journal Title

      Org. Lett.

      Volume: 15 Pages: 3199-3201

    • DOI

      10.1021/ol400982r

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bottom-up synthesis and structures of π-lengthened tubular macrocycles2013

    • Author(s)
      Matsuno, T.; Kamata, S.; Hitosugi, S.; Isobe, H.
    • Journal Title

      Chem. Sci.

      Volume: 4 Pages: 3179-3183

    • DOI

      10.1039/c3sc50645b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Post-modification of triazole-linked analogues of DNA for positively charged variants2013

    • Author(s)
      Fujino, T.; Miyauchi, Y.; Tsunaka, N.; Okada, K.; Isobe, H.
    • Journal Title

      Heterocycles

      Volume: 87 Pages: 1023-1028

    • DOI

      10.3987/COM-13-12697

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Bottom-up Way to Nanocarbon Molecules for Nanotechnology

    • Author(s)
      Hiroyuki Isobe
    • Organizer
      5th Gratama Workshop
    • Place of Presentation
      大岡山,東京,日本
    • Invited
  • [Presentation] Bottom-up Synthesis of Finite Single-Wall Carbon Nanotube "molecules" and the Ensemble Bearing Motion

    • Author(s)
      Hiroyuki Isobe
    • Organizer
      15th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-15)
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Invited
  • [Presentation] Science of Nanocarbon Molecules

    • Author(s)
      Hiroyuki Isobe
    • Organizer
      AIMR International Symposium 2014
    • Place of Presentation
      仙台,日本
  • [Presentation] ナノカーボン分子の科学 有限長カーボンナノチューブ分子ベアリング

    • Author(s)
      磯部寛之
    • Organizer
      平塚シンポジウム
    • Place of Presentation
      平塚,日本
    • Invited
  • [Presentation] Nano-bearing of Finite Carbon Nanotube and Fullerene Molecules

    • Author(s)
      Hiroyuki Isobe
    • Organizer
      Chem On Tubes 2014 (The 5th International Meeting on the Chemistry of Graphene and Carbon Nanotubes)
    • Place of Presentation
      Riva del Garda, Italy
    • Invited
  • [Remarks] 有機化学第二研究室

    • URL

      http://www.orgchem2.chem.tohoku.ac.jp/

  • [Remarks] Geometric measurement of finite SWNT molecules

    • URL

      http://www.orgchem2.chem.tohoku.ac.jp/finite/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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