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分子間相互作用に基づく球状π空間の物性制御

Research Project

Project/Area Number 17H06789
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Organic chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

橋川 祥史  京都大学, 化学研究所, 助教 (80804343)

Project Period (FY) 2017-08-25 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsフラーレン / 内包フラーレン / 開口フラーレン誘導体 / 電子スピン / 緩和時間 / 反応性 / 金属錯体
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では,小分子が内包されたフラーレンにおける分子内相互作用の評価を行なうと同時に,金属試薬を用いたフラーレン骨格外部の新しい反応開発を行なうことを目的としている.
1)内包水分子とアザフラーレンのカチオンおよびアニオン中心との相互作用評価:アザフラーレン(C59N)の酸化体であるC59N+において,NMR緩和時間を用いて,内包された水分子と骨格上のカチオン中心には静電引力が存在することが明らかとなった.また,Brwon大学 Wang教授との共同研究により,質量分析の原理を用いて真空中でアザフラーレンアニオン(C59N-)の発生を達成し,内包された水分子とアニオン中心とのクーロン相互作用を明らかにした.
2)金属触媒を用いたフラーレン骨格外部の構造変換:Pd触媒を用いて,C60骨格上にπ縮環構造を導入することに成功した.この手法は,あらかじめ構造修飾した誘導体を用いることでも適用可能であり,HOMOを制御することにより位置選択的なπ縮環反応が進行することがわかった.さらに,水分子を内包した開口C60誘導体においても反応は同様に進行し,単結晶X線構造解析の結果,内包された水分子の配向は,開口部および縮環構造の導入により静電的な影響を大きく受けることがわかった.

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Synthesis and properties of open-cage fullerene C60 derivatives: impact of the extended π-conjugation2018

    • Author(s)
      Hashikawa Yoshifumi、Yasui Hidefumi、Kurotobi Kei、Murata Yasujiro
    • Journal Title

      Materials Chemistry Frontiers

      Volume: 2 Issue: 2 Pages: 206-213

    • DOI

      10.1039/c7qm00449d

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solvent-Coordinated Tin Halide Complexes as Purified Precursors for Tin-Based Perovskites2017

    • Author(s)
      Ozaki Masashi、Katsuki Yukie、Liu Jiewei、Handa Taketo、Nishikubo Ryosuke、Yakumaru Shinya、Hashikawa Yoshifumi、Murata Yasujiro、Saito Takashi、Shimakawa Yuichi、Kanemitsu Yoshihiko、Saeki Akinori、Wakamiya Atsushi
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 2 Issue: 10 Pages: 7016-7021

    • DOI

      10.1021/acsomega.7b01292

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Palladium-Catalyzed Cyclization: Regioselectivity and Structure of Arene-Fused C60 Derivatives2017

    • Author(s)
      Hashikawa, Y.; Murata, M.; Wakamiya, A.; Murata, Y.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 139 Issue: 45 Pages: 16350-16358

    • DOI

      10.1021/jacs.7b09459

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Facile Access to Azafullerenyl Cation C59N+ and Specific Interaction with Entrapped Molecules2017

    • Author(s)
      Hashikawa, Y.; Murata, Y.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 139 Issue: 51 Pages: 18468-18471

    • DOI

      10.1021/jacs.7b11322

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-Resolution Photoelectron Imaging of Cryogenically-Cooled C59N? and (C59N)22? Azafullerene Anions2017

    • Author(s)
      Zhu Guo-Zhu、Hashikawa Yoshifumi、Liu Yuan、Zhang Qian-Fan、Cheung Ling Fung、Murata Yasujiro、Wang Lai-Sheng
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      Volume: 8 Issue: 24 Pages: 6220-6225

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.7b03091

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecules inside Fullerenes as Magnetic Probes for the Detection of Specific Intramolecular Interactions2018

    • Author(s)
      Yoshifumi Hashikawa, Yasujiro Murata
    • Organizer
      第54回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Rotational Dynamics of a H2O Molecule Encapsulated in a Fullerene C60 at Low Temperature2018

    • Author(s)
      Hal Suzuki, Motohiro Nakano, Yoshifumi Hashikawa, Yasujiro Murata
    • Organizer
      第54回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Pd触媒を用いたフラーレン誘導体の位置選択的構造修飾2018

    • Author(s)
      橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] フラーレン金属錯体の合成と内包水分子の動的挙動2018

    • Author(s)
      川崎 皓斗,橋川 祥史,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 開口部に水素結合をもつ水酸化開口フラーレンC60誘導体の合成と物性2018

    • Author(s)
      長谷川 翔大,橋川 祥史,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 内包フラーレンの単分子接合の電気輸送特性2018

    • Author(s)
      長 はる菜,藤井 慎太郎,木口 学,橋川 祥史,村田 靖次郎
    • Organizer
      日本化学会 第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Fabrication of Sn-Based Perovskite Solar Cells Using Solvent-Coordinated SnX2 Complexes as Key Precursors2018

    • Author(s)
      Masashi Ozaki, Jiewei Liu, Yukie Katsuki, Taketo Handa, Ryosuke, Nishikubo, Shinya Yakumaru, Yoshifumi Hashikawa, Yasujiro Murata, Takashi Saito, Yuichi Shimakawa, Yoshihiko Kanemitsu, Akinori Saeki, and Atsushi Wakamiya
    • Organizer
      IRCCS-JST CREST Joint Symposium
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 小分子内包フラーレンにおける分子内相互作用の解明2017

    • Author(s)
      橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • Organizer
      第28回 基礎有機化学討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Regioselective Enlargement of an Opening of Azafullerene Precursor2017

    • Author(s)
      橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • Organizer
      第53回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Encapsulation of an N=O Molecule inside an Open-Cage C60 Derivative2017

    • Author(s)
      長谷川 翔大,村田 直輝,橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • Organizer
      第53回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 水分子内包フラーレンの低温熱容量2017

    • Author(s)
      鈴木 晴,中野 元裕,橋川 祥史,村田 靖次郎
    • Organizer
      第53回 熱測定討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] フラーレン空間内部において静電的摂動を受けた孤立水分子の運動性評価2017

    • Author(s)
      橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • Organizer
      第56回 NMR討論会(2017)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Pd触媒を用いた環化反応:開口フラーレン誘導体の構造修飾2017

    • Author(s)
      橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • Organizer
      第4回 π造形科学若手研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 開口フラーレン誘導体への一酸化窒素ラジカルの内包2017

    • Author(s)
      長谷川 翔大,村田 直輝,橋川 祥史,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • Organizer
      第4回 π造形科学若手研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Palladium-Catalyzed Regioselective Functionalization of C602017

    • Author(s)
      Yoshifumi Hashikawa, Michihisa Murata, Atsushi Wakamiya, and Yasujiro Murata
    • Organizer
      17th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA 17)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Endohedral Fullerene: C60 with Molecules Inside2017

    • Author(s)
      Yoshifumi Hashikawa
    • Organizer
      Special Seminar, Brown University
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

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Published: 2017-08-25   Modified: 2018-12-17  

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