Creation of unexplored molecular nanocarbons
| Project/Area Number |
19H05463
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
伊丹 健一郎 名古屋大学, 理学研究科(WPI), 教授 (80311728)
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| Project Period (FY) |
2019-04-23 – 2022-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥638,950,000 (Direct Cost: ¥491,500,000、Indirect Cost: ¥147,450,000)
Fiscal Year 2021: ¥128,050,000 (Direct Cost: ¥98,500,000、Indirect Cost: ¥29,550,000)
Fiscal Year 2020: ¥144,950,000 (Direct Cost: ¥111,500,000、Indirect Cost: ¥33,450,000)
Fiscal Year 2019: ¥109,850,000 (Direct Cost: ¥84,500,000、Indirect Cost: ¥25,350,000)
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| Keywords | ナノカーボン / カーボンナノベルト / シクロパラフェニレン / ナノカーボンバイオロジー / ケミカルバイオロジー / カーボンナノチューブ / グラフェンナノリボン / 三次元ネットワーク / 自己組織化 / ３次元ネットワーク |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、ナノメートルサイズの炭素物質（ナノカーボン）を構造的に純粋な「分子」として設計・合成するとともに、それらを基盤とした構造体を構築することで、構造が精密に定まった未踏のナノカーボンを創製する。従来のナノカーボン科学が抱える「混合物問題」に根本的な解決策を提示し、「分子ナノカーボン科学」という新分野の確立と日本発のカーボン・イノベーションをめざす。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ナノカーボンの分子科学・ナノグラフェンの精密合成を目指した研究に非常に大きな進展が見られた。カーボンナノベルトの面にひねりを加えた「メビウスカーボンナノベルト」の合成に成功した。この化合物はキラルカラムによる分取およびCDスペクトル測定に成功し、メビウスのひねりに相当するトポロジカルキラリティを実験的に観測した。またケクレンの構造異性体かつ同一トポロジーを持った化合物でありながら、無限形の全く新しい構造をもったinfiniteneの合成を達成した。
新たな種類のナノカーボン分子の合成も達成している。今回シクロパラフェニレン（CPP）における全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロCPP（PF[n]CPPs, n = 10, 12, 14, 16）の合成に成功した。これらは環状ニッケル錯体を経由することにより、ワンポット２段階で合成できる。またそれらがCPPとは異なる結晶パッキング構造を有することや、低温における燐光を発することを明らかにした。
また無修飾の芳香族系高分子を合成する新たな手法の開発を行った。デンドリマー状の構造を有する担体を新たに設計し、その上で重合反応を行うことによって、最大で17個の芳香環からなる無修飾ポリチオフェンの合成をはじめ、種々のポリアリーレンの合成に成功した。また、シリカゲルやタンパク質などに対し、デンドリマー上からポリアリーレンをトランスファーさせる手法を確立し、難溶性高分子を無機材料や生体材料に結合させる技術の開発にも成功している。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Assessment Rating |
Interim Assessment Comments (Rating)
A-: In light of the aim of introducing the research area into the research categories, the expected progress in research has been made on the whole though a part of it has been delayed.
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Report
(7 results)
Research Products
(250 results)
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[Journal Article] Isoform-selective regulation of mammalian cryptochromes2020
Author(s)
Miller Simon、Son You Lee、Aikawa Yoshiki、Makino Eri、Nagai Yoshiko、Srivastava Ashutosh、Oshima Tsuyoshi、Sugiyama Akiko、Hara Aya、Abe Kazuhiro、Hirata Kunio、Oishi Shinya、Hagihara Shinya、Sato Ayato、Tama Florence、Itami Kenichiro、Kay Steve A.、Hatori Megumi、Hirota Tsuyoshi
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Journal Title
Nature Chemical Biology
Volume: -
Issue: 6
Pages: 676-685
DOI
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[Presentation] Catalytic C-H arylation of Cubane2020
Author(s)
Ryo Okude, Genki Mori, Akiko Yagi, and Kenichiro Itami
Organizer
The 3rd IRCCS-The 2nd Reaction Infography Joint International Symposium: “Reaction Imaging Meets Materials Science”
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[Presentation] One-Dimensional Self-Assembly of a Negatively Curved Arene2019
Author(s)
Kenta Kato, Yuh Hijikata, Jenny Pirillo, Nobuhiko Mitoma, Taishi Nishihara, Yusuke Nakanishi, Taito Hatakeyama, Takuma Kawada, Yasutomo Segawa, Lawrence T. Scott, Kenichiro Itami
Organizer
18th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA)
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