2014 Fiscal Year Research-status Report
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25410124
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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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)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ヘテロバッキーボウル / バッキーボウル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はバッキーボウル類の合成と物性・機能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有し、高い電導性を示すものがある。電導性の向上を目指して、スマネン骨格にカルボニル基を導入したスマネントリオンについて、電気化学測定により電子受容性を調べた結果、C60と同等の高い電子受容性を持つことがわかった。また、電子を受容して生じるモノアニオン、ジアニオンの電子状態を、電気化学的及び化学的還元、ESR、紫外可視吸収スペクトル、理論計算を用いて明らかした。単結晶X線構造解析から、スマネントリオンはスマネン類には稀有なeclipsed型におわんが積み重なったカラム状結晶構造を有することを明らかにした。（２）スマネン骨格にフッ素置換基を導入したフルオロスマネン類の電導性をTRMC法で評価した結果、スマネンと同様のカラム状結晶構造を保持しつつ、フッ素の電子求引性に由来してスマネンより高い電導性を示すことがわかった。（３）置換バッキーボウル類の中で、固体状態において、摩擦や熱などの機械的外部刺激に応答性を示すものを見出した。（４）遷移金属触媒を用いたカップリング反応によって、置換トリアザスマネン類の合成を行った。（５）窒素原子を有する新規アザバッキーボウル類の合成研究において、合成したアザヘリセン類が酸に応答して、可逆的電子移動不均化反応を起こすことを見出し、本現象を解明した。（６）スマネンダイマーのおわん反転運動、回転運動に由来する動的挙動を温度可変NMR、理論計算を用いて明らかにした。
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| 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の合成に成功し、また予想外のアザヘリセン類の合成にも達成した。物性面では当初目的とした導電性以外にも、機械刺激応答性、酸刺激応答性などの性質・機能が見出され、研究が進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、電導性、機械刺激応答性、酸応答性などの物性・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、刺激応答性などの物性評価を進める。
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| Causes of Carryover |
２０１５／３／３１以前に執行済み。事務的手続きのため、３／３１時点において支払いが完了していないのみである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
２０１５／３／３１以前に執行済みで、２０１５／４に支払い完了済み。
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[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, 小島達弘, 河野正規, 江原正博, 櫻井英博
Organizer
第25回基礎有機化学討論会
Place of Presentation
宮城県仙台市青葉区東北大学川内北キャンパス
Year and Date
2014-09-07 – 2014-09-09
