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常磁性内包フラーレン化学の新展開

Research Project

Project/Area Number06J03945
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Organic chemistry
Research InstitutionUniversity of Tsukuba
Research Fellow 二川 秀史  University of Tsukuba, 大学院・数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)
Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed(Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost : ¥2,800,000)
Fiscal Year 2008 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
Fiscal Year 2007 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
Fiscal Year 2006 : ¥1,000,000 (Direct Cost : ¥1,000,000)
Keywordsフラーレン / 内包フラーレン / 常磁性 / 化学修飾 / 単結晶X線構造解析 / 電子スピン共鳴 / 過渡吸収スペクトル
Research Abstract

本研究では、常磁性分子であるLa内包フラーレンとN@C_<60>に着目して研究を行った。これらは、ナノ磁性体の構築素子として多分野から注目を集める一方で、その合成・単離の困難さからその構造や物性はほとんど明らかにされていない。前年度までに、申請者は金属内包フラーレンの発見当初より抽出が困難であったLa@C_<72>、La@C_<74>、La@C_<80>を誘導体として抽出・単離し、構造解析及び物性解明に成功している。また、N@C_<60>については、大量合成法の確立に成功し、単離とLFP測定を行い、特異的な光物性を明らかにした。本年度は、このような未開拓であった常磁性内包フラーレンの更なる構造決定と物性解明を目的とするとともに、機能性材料の開発を目指し、以下の2つについて研究を行った。
1.La@C_<82>の第3の異性体の抽出と構造解析
金属内包フラーレンにおいて、La@C_<82>は特異的に有機溶媒中へと抽出されることから活発に研究されてきた化学種である。これまでに2つの異性体が報告され、最近では化学修飾や超分子化学を用いたLa@C_<82>の機能化も報告されている。一方で、理論計算によりLa@C_<82>には更に異性体が存在する可能性が示唆されていた。申請者はLa@C_<82>の新たな異性体を誘導体として抽出・単離することに成功し、単結晶X線構造解析によりその構造を明らかにした。
2.ナノロッドの創製を目指した単結晶の作成と構造・物性解明
フラーレンの自己組織化により生成するナノロッドやナノ結晶は、バルク固体や溶液状態では発現しない構造や物性が期待され、フラーレンを用いた機能性材料創製において重要な役割を果たすと考えられる。しかしながら、それらの結晶構造や物性はほとんど解明されていない。本年度、申請者は内包フラーレンもしくは誘導体と有機化合物との共結晶を作成し、単結晶X線構造解祈によりそれらの結晶構造を解明した。

Report

(3results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report

Research Products

(24results)

All 2009 2008 2007 2006 Other

All Journal Article Presentation Remarks

  • [Journal Article] Chemical Understanding of a Non-IPR Metallofullerene : Stabilization of Encaged Metals on Fused-Pentagon Bonds in La_2@C_<72>2008

    • Author(s)
      Xing Lu
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 130

      Pages : 9129-9136

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  • [Journal Article] Does Gd@C_<82> Have an Anomalous Endohedral Structure? Synthesis and Single Crystal X-ray Structure of the Carbene Adduct2008

    • Author(s)
      Takeshi Akasaka
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 130

      Pages : 12840-12841

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  • [Journal Article] Radical Coupling Reaction of Paramagnetic Endohedral Metallofullerene La@C_<82>2008

    • Author(s)
      Yuta Takano
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 130

      Pages : 16224-16230

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  • [Journal Article] Bis-Carbene Adducts of Non-IPR La_2@C_<72> : Localization of High Reactivity around Fused Pentagons and Electrochemical Properties2008

    • Author(s)
      Xing Lu
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition 47

      Pages : 8642-8645

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  • [Journal Article] Effective and Convenient Separation Method for D_<2d>-C_<84> (84:23) using Diels-Alder Reaction2008

    • Author(s)
      Makoto Hachiya
    • Journal Title

      ITE-IBA Letters (accepted)

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  • [Journal Article] Addition of Adamantylidene to La_2@C_<78>: Isolation and Single Crystal X-ray Structural Determination of the Monoadducts2008

    • Author(s)
      Baopeng CAO
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 130

      Pages : 983-989

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  • [Journal Article] Determination of the photolytic decomposition pathways of benzylchlorodiazirine by C_<60> probe technique.2007

    • Author(s)
      Midori O.ISHITSUKA
    • Journal Title

      Tetrahedron Letter 48

      Pages : 859-861

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  • [Journal Article] La@C_<72> Having a Non-IPR Carbon Cage.2006

    • Author(s)
      Takatsugu WAKAHARA
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 128

      Pages : 14228-14229

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      二川秀史
    • Organizer
      筑波大学プレ戦略イニシアティブ
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      つくば市(茨城県)
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      二川秀史
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      筑波大学プレ戦略イニシアティブ
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      つくば市(茨城県)
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      Hidefumi NIKAWA
    • Organizer
      2st International Symposium on Interdisciplinary Materials Science (ISIMS-2009)
    • Place of Presentation
      Tsukuba (Japan)
    • Year and Date
      2009-03-09
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  • [Presentation] 幻の金属内包フラーレン:La@C_<72>, La@C_<74>, La@C_<80>2008

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      二川秀史
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      吹田市(大阪府)
    • Year and Date
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      二川秀史
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      第35回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
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      目黒区(東京都)
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      Hidefumi NIKAWA
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      213th Meeting of The Electrochemical Society
    • Place of Presentation
      Phoenix (USA)
    • Year and Date
      2008-05-21
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    • Author(s)
      Hidefumi NIKAWA
    • Organizer
      1st Intemational Symposium on Interdisciplinary Materials Science
    • Place of Presentation
      Tsukuba (Japan)
    • Year and Date
      2008-03-13
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  • [Presentation] N@C_<60>の光物性2008

    • Author(s)
      二川秀史
    • Organizer
      第34回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋市(愛知県)
    • Year and Date
      2008-03-04
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      Xin Lu
    • Organizer
      第34回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋市(愛知県)
    • Year and Date
      2008-03-04
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 幻の金属内包フラーレンの探索2007

    • Author(s)
      二川秀史
    • Organizer
      第37回構造有機化学討論会
    • Place of Presentation
      札幌市(北海道)
    • Year and Date
      2007-10-27
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Non-IPRケージを有する金属内包フラーレン: La@C_<72>2007

    • Author(s)
      二川秀史
    • Organizer
      日本化学会第1回関東支部大会
    • Place of Presentation
      八王子市(東京都)
    • Year and Date
      2007-09-28
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  • [Presentation] Missing Metallofullerene: La@C_<2n>2007

    • Author(s)
      二川秀史
    • Organizer
      第33回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡市(福岡県)
    • Year and Date
      2007-07-13
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  • [Presentation] La@C_<72> Having a Non-IPR Carbon Cage2007

    • Author(s)
      Hidefumi NIKAWA
    • Organizer
      12th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-12)
    • Place of Presentation
      Awaji (Japan)
    • Year and Date
      2007-06-23
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Missing Endohedral Metallofullerenes: La@C_<72> Having a Non-IPR Carbon Cage2007

    • Author(s)
      Takeshi AKASAKA
    • Organizer
      209th ECS Meeting
    • Place of Presentation
      Chicago (USA)
    • Year and Date
      2007-05-09
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  • [Remarks] 筑波大学先端学際領域研究センター赤阪研究室

    • URL
      http://www.tara.tsukuba.ac.jp/~akasaka-lab/
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  • [Remarks] 筑波大学先端学際領域研究センター赤阪研究室

    • URL
      http://www.tara.tsukuba.ac.jp/~akasaka-lab/
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URL :

Published : 2006-04-01   Modified : 2016-04-21  

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