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π共役系ホストを用いるカーボンナノクラスターの超分子科学的機能化

研究課題

研究課題/領域番号 13450367
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 合成化学
研究機関東京大学

研究代表者

相田 卓三  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00167769)

研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2001年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワードフラーレン / ポルフィリン / π共役系 / 超分子 / ?共役系
研究概要

アキシャル基としてメチル基を有するロジウムポルフィリン錯体環状ダイマーとC_<120>が1:1複合体を形成し、C_<120>がポルフィリンダイマーの空孔内で解離することなく振動する現象を見いだした。温度可変^1H NMRによる実測値とスペクトルシミュレーションとの比較から、各温度による振動周波数を見積もることが可能であることを利用して、振動過程の熱力学的解析を行ったところ、振動の遷移状態はエントロピー的に有利であり、この振動がエントロピー駆動型であることが分かった。さらに、フラーレンの良溶媒中ほど振動周波数は遅く、溶媒と溶媒中にはみ出したC_<60>部位との相互作用が強いほど、振動が起こりにくいことが示唆された。また、非対称なフラーレンダイマーであるC_<130>とメチルロジウムポルフィリン環状二量体との複合体において、ホストはC_<70>側に片寄って存在することが、C_<130>及びC_<140>をゲストとする複合体との比較から明らかになった。飽和移動実験やスペクトルシミュレーションとの比較から、内包されたC_<130>は温度に依存した異方的な振動を解離することなく起こすことが明らかになった。
また、La@C_<82>と常磁性である銅ポルフィリン錯体環状ダイマーを複合化させた場合、フラーレン、銅ポルフィリン双方に存在するスピンの間に強磁性的相互作用が働くことが、SQUID及び2次元ESRスビンニューテーション測定より明らかになった。銅ポルフィリン錯体環状ダイマー単独、もしくはスピンを持たないC_<60>を包摂した銅ポルフィリン錯体環状ダイマーにおいては、銅イオンのスピン同士の相互作用はなく、La@C_<82>上のスピンが中継することで、全体のスピンが揃うことが示された。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] J.Y.Zheng, K.Tashiro, Y.Hirabayashi, K.Kinbara, K.Saigo, T.Aida, S.Sakamoto, K.Yamaguchi: "Cyclic Dimers of Metalloporphyrins as Tunable Hosts for Fullerenes : A Remarkable Effect of Rh(III)"Angewandte Chemie International Edition. 40・10. 1857-1861 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tashiro, Y.Hirabayashi, Y.Aida, K.Saigo, K.Fujiwara, K.Komatsu, S.Sakamoto, K.Yamaguchi: "A Supramolecular Oscillator Composed of Dumbbell-Shaped Carbon Nanocluster C120 and a Rhodium(III) Porphyrin Cyclic Dimer"Journal of American Chemical Society. 124. 12086-12087 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.-Y. Xheng, K. Tashiro, Y. Hirabayashi, K. Kinbara, K. Saigo, T. Aida, S. Sakamoto, K. Yamaguchi: "Cyclic Dimers of Metalloporphyrins as Tunable Hosts for Fullerenes : A Remarkable Effect of Rh (III)"Angewandte Chemie International Edition. 40(10). 1857-1861 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tashiro, Y. Hirabayashi, T. Aida, K. Saigo, K. Fujiwara, K. Komatsu, S. Sakamoto, K. Yamaguchi: "A Supramolecular Oscillator Composed of Carbon Nanocluster C_<120> and a Rhodium (III) Porphyrin Cyclic Dimer"Journal of American Chemical Society. 124. 12086-12087 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tashiro, Y.Hirabayashi, T.Aida, K.Saigo, K.Fujiwara, K.Komatsu, S.Sakamoto, K.Yamaguchi: "A Supramolecular Oscillator Composed of Carbon Nanocluster C_<120> and a Rhodium(III) Porphyrin Cyclic Dimer"Journal of American Chemical Society. 124. 12086-12087 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.-Y.Fheny, K.Tashiro, Y.Hirabayashi, K.Kinhira K.Saigo, T.Aida, S.Sakamoto, K.Yamaguchi: "Cyclic Dimers of Metalloporphyrins as Tunable Hesta for Fullerens, ARemarkable Effect of Rhodium(III)"Augewandee Chemie International Edition. 40(10). 1857-1861 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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