2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of highly condensed pai-electron systems through assembly of nanographenes
Publicly Offered Research
| Project Area | Condensed Conjugation Molecular Physics and Chemistry: Revisiting "Electronic Conjugation" Leading to Innovative Physical Properties of Molecular Materials |
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| Project/Area Number |
21H05491
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
灰野 岳晴 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (80253053)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| Keywords | ナノグラフェン / 超分子化学 / 自己集合 / 化学修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，グラファイトの酸化分解によって調製されるナノグラフェンにトリフェニルイソオキサゾール基を導入することで，ナノグラフェンが自己集合し積層集合体を生み出すことを見出した。グラフェンのπ共役平面の相互作用だけでは十分な自己集合が起こらなかったが，イソオキサゾール基の生み出すダイポール－ダイポール相互作用を駆動力に効果的にグラフェンが集積することがわかった。また，ペリミジン基を利用して窒素をヘテロ原子としてナノグラフェンの周囲に導入することに成功し，近赤外の調光性能をナノグラフェンに付与することができた。また，計算機化学を基盤としてナノグラフェンのエッジ修飾とバンドギャップの関係を明らかにした。ペリミジン基の数が増えるとともにバンドギャップの低下が見られ，特にHOMOのエネルギー準位の顕著な増加が見られた。つまり，ペリミジン基の導入により酸化されやすくなっていることを示しており，近赤外領域まで伸びた調光性能を合理的に説明することに成功した。キラルな置換基を導入することでナノグラフェンの共役平面をキラルに捻ることに成功した。不斉中心をもつアミンをナノグラフェンのエッジに導入するとナノグラフェンの可視領域の吸収にCDスペクトルが観測された。計算機化学により得られた電子遷移との比較から観測されたCDは，明らかにグラフェンの共役平面のゆがみにより生じていることが明らかとなった。これらの研究成果は既に学術論文として発表済みである。また，学会等でも既に発表を終えている。
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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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Research Products
(70 results)
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[Journal Article] Lanthanide and Actinide Ion Complexes Containing Organic Ligands Investigated by Surface-Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy2023
Author(s)
Sakiko Hirata, Ryoji Kusaka, Shogo Meiji, Seita Tamekuni, Kosuke Okudera, Shoken Hamada, Chihiro Sakamoto, Takumi Honda, Kosuke Matsushita, Satoru Muramatsu, Takayuki Ebata, Daisuke Kajiya, Ken-ichi Saitow, Toshiaki Ikeda, Takehiro Hirao, Takeharu Haino, Masayuki Watanabe, Yoshiya Inokuchi
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Journal Title
Inorganic Chemistry
Volume: 62
Pages: 474-486
DOI
Peer Reviewed
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