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2013 Fiscal Year Research-status Report

新規ヘテロバッキーボウルの合成

Research Project

Project/Area Number 25410124
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionInstitute for Molecular Science

Principal Investigator

東林 修平  分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 助教 (30338264)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsヘテロバッキーボウル / バッキーボウル
Research Abstract

本年度はバッキーボウル類の合成と物性に関して研究を行い、以下のような主な成果を得た。
①バッキーボウル類は、固体結晶状態においておわんが積み重なったカラム状結晶構造を形成し、高いn型半導体特性を示すものがある。そこで、電導性の向上を目指してフッ素、トリフルオロメチル基を有するバッキーボウル類の合成法を検討し、これらの置換誘導体の合成を達成した。置換コラヌレン類について電子受容性を調べた結果、トリフルオロメチル基の数が増加するに従って、電子受容性が向上することがわかった。②バッキーボウルはおわんが熱的に反転するおわん反転という性質を有しており、この性質を制御できれば、分子機械としての展開が期待できる。アリール基、水酸基など種々のベンジル位置換スマネンを合成し、その立体配座と支配因子を調べた結果、曲面π共役構造として初めて立体電子効果によって配座が制御されることを見出した。本成果によって原理的におわん反転の向きが制御可能であることがわかった。③置換基の酸化還元によるバッキーボウルの挙動変化を調べることを目的として、フェロセニル基を持つ置換スマネンの合成を検討し、2つの誘導体の合成に成功し、その結晶構造まで明らかにした。④窒素原子を骨格内に持つトリアザスマネンの置換基変換を検討し、遷移金属触媒を用いた反応によって、置換基変換が可能であることがわかった。
⑤その他に、バッキーボウルの新規骨格形成の検討の中から、予想外の新規化合物を得ることにも成功している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

種々の置換バッキーボウル類を当初の計画以上に合成することに成功し、その物性研究も進めることができた。進展が遅れている部分もあるが、予想以上の進展が得られている部分、予想外のポジティブな結果が得られた部分もあり、全体としてはおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、n型半導体特性の向上、熱的挙動の制御などの物性制御、機能性の発現を目的として、種々のバッキーボウルの合成法の開発、誘導体の合成を進める。合成した化合物について、電導性、結晶構造、光物性などの基礎物性の評価も進める。

  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Beam-Induced graphitic carbon cage transformation from sumanene aggregates2014

    • Author(s)
      Jun-ichi Fujita, Masashi Tachi, Katsuhisa Murakami, Hidehiro Sakurai, Yuki Morita, Shuhei Higashibayashi, Masaki Takeguchi
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 104 Pages: 043107

    • DOI

      10.1063/1.4863739

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stereoelectronic effect of curved aromatic structures: favoring the unexpected endo conformation of benzylic-substituted sumanene2013

    • Author(s)
      Shuhei Higashibayashi, Satoru Onogi, Hemant Kumar Srivastava, G. Narahari Sastry, Yao-Ting Wu, Hidehiro Sakurai
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 52 Pages: 7314-7316

    • DOI

      10.1002/anie.201303134

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Jet spectroscopy of buckybowl; electronic and vibrational structures in the S0 and S1 states of triphenylene and sumanene2013

    • Author(s)
      Sachi Kunishige, Megumi, Kawabata, Masaki Baba, Takaya Yamanaka, Yuki Morita, Shuhei Higashibayashi, Hidehiro Sakurai
    • Journal Title

      J. Chem. Phys.

      Volume: 139 Pages: 044313

    • DOI

      10.1063/1.4816636

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorinated and trifluoromethylated corannulenes2013

    • Author(s)
      Bernd M. Schmidt, Berit Topolinski, Mihoko Yamada, Shuhei Higashibayashi, Mitsuhiko Shionoya, Hidehiro Sakurai, Dieter Lentz
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 19 Pages: 13872-13880

    • DOI

      10.1002/chem.201301910

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sumanenylferrocenes and their solid state self-assembly2013

    • Author(s)
      Berit Topolinski, Bernd M. Schmidt, Shuhei Higashibayashi, Hidehiro Sakurai, Dieter Lentz
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 42 Pages: 13809-13812

    • DOI

      10.1039/c3dt51569a

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Hydroxysumanene2014

    • Author(s)
      Niti Ngamsomprasert, Binod Babu Shrestha, 東林修平, 櫻井英博
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学, 愛知, 名古屋
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] Synthesis and Properties of π-Extended Derivatives of Sumanene2014

    • Author(s)
      Binod Babu Shrestha, Sangita Karanjit, 東林修平, 櫻井英博
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学, 愛知, 名古屋
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] スマネンの環拡大反応によるC70の部分バッキーボウルの合成2014

    • Author(s)
      岡部佑紀, 東林修平, 櫻井英博
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学, 愛知, 名古屋
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] スマネントリオンの結晶構造とアニオン種2014

    • Author(s)
      東林修平, Binod Babu Shrestha, 森田悠紀, 大久保敬, 福住俊一, 櫻井英博
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学, 愛知, 名古屋
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] おわん型π共役分子バッキーボウルの合成2013

    • Author(s)
      東林修平
    • Organizer
      第30回有機合成化学セミナー
    • Place of Presentation
      せとうち児島ホテル, 岡山, 倉敷
    • Year and Date
      20130917-20130919
    • Invited
  • [Presentation] スマネンの環拡大反応によるC70の部分バッキーボウルの合成2013

    • Author(s)
      岡部佑紀, 東林修平, 櫻井英博
    • Organizer
      第24回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      学習院大学, 東京
    • Year and Date
      20130905-20130907
  • [Presentation] Rearrangement Reaction from Sumanene to Shallower Benzopyrene Bowl2013

    • Author(s)
      Yuki Okabe, Shuhei Higashibayashi, Hidehiro Sakurai
    • Organizer
      15th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • Place of Presentation
      Howard Civil Service International House, Taiwan, Taipei
    • Year and Date
      20130728-20130802
  • [Presentation] Synthesis of Sumanene Derivatives and Their Physical Properties2013

    • Author(s)
      Binod Babu Shrestha, Sangita Karanjit, Shuhei Higashibayashi, Hidehiro Sakurai
    • Organizer
      15th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • Place of Presentation
      Howard Civil Service International House, Taiwan, Taipei
    • Year and Date
      20130728-20130802
  • [Presentation] Stereoelectronic Effect of Curved Aromatic Structure Dominating the endo/exo Conformational Stability in Buckybowl2013

    • Author(s)
      huhei Higashibayashi, Satoru Onogi, Hemant Kumar Srivastava, G. Narahari Sastry, Yao-Ting Wu, Hidehiro Sakurai
    • Organizer
      15th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • Place of Presentation
      Howard Civil Service International House, Taiwan, Taipei
    • Year and Date
      20130728-20130802
  • [Presentation] C3 Symmetric Chrial Triazasumanene2013

    • Author(s)
      Shuhei Higashibayashi, Qitao Tan, Sangita Karanjit, Masaki Kawano, Hidehiro Sakurai
    • Organizer
      15th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • Place of Presentation
      Howard Civil Service International House, Taiwan, Taipei
    • Year and Date
      20130728-20130802
  • [Presentation] First stereoelectronic effect of curved aromatic structure: conformational stability of buckybowl, substituted sumanene2013

    • Author(s)
      Shuhei Higashibayashi
    • Organizer
      The 1st Asian Conference for “MONODUKURI” Strategy by Synthetic Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      Southern Beach Hotel & Resort, 沖縄, 糸満
    • Year and Date
      20130717-20130719
  • [Presentation] Stereoelectronic effect of curved aromatic structure dominating the endo/exo conformational stability in buckybowl, benzylic substituted sumanenes2013

    • Author(s)
      Shuhei Higashibayashi, Satoru Onogi, Hemant Kumar Srivastava, G. Narahari Sastry, Yao-Ting Wu, Hidehiro Sakurai
    • Organizer
      The 11th International Symposium on Functional π-Electron Systems
    • Place of Presentation
      the Palais des Congress, France, Archachon
    • Year and Date
      20130602-20130607
  • [Presentation] Synthesis of Substituted Sumanenes by Aromatic Electrophilic Substitution Reaction2013

    • Author(s)
      Binod Babu Shrestha, Sangita Karanjit, Gautam Panda, Shuhei Higashibayashi, Hidehiro Sakurai
    • Organizer
      Nagoya Symposium 2013
    • Place of Presentation
      名古屋大学, 愛知, 名古屋
    • Year and Date
      20130523-20130523

URL: 

Published: 2015-05-28  

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