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拡張型フラーレンカチオンの合成とその機能性単分子膜の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16550035
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関京都大学

研究代表者

北川 敏一  京都大学, 化学研究所, 助教授 (20183791)

研究分担者 小松 紘一  京都大学, 化学研究所, 教授 (70026243)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2004年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワードフラーレン / カルボカチオン / フラレノール / NMR / 熱力学的安定性 / 単分子膜 / カルボカチオン塩 / シリカ / 活性化自由エネルギー
研究概要

1.アルキルC_<70>カチオンの発生・観測
クロロホルム中でC_<70>骨格をもつフラレノールCl_2CH-C_<70>-OHを位置選択的に合成し、これをCF_3SO_3Hに溶解させることによりイオン化させ、初めてのアルキルC_<70>カチオンCl_2CH-C_<70>^+を発生させることに成功した。塩化物Cl_2CH-C_<70>-Clのイオン化自由エネルギーをS_N1型加溶媒分解反応の速度測定によって精密評価することにより、カチオンCl_2CH-C_<70>^+は同じ付加基をもつC_<60>カチオンCl_2CH-C_<60>^+とほとんど等しい熱力学的安定性を有することを明らかにした。
2.メチルC_<60>カチオンの発生と観測
アルキルフラーレンカチオンの基本体であるメチルC_<60>カチオン(CH_3-C_<60>^+)を、フラレノールCH_3-C_<60>-OHのCF_3SO_3H処理により発生させ、NMRおよび可視・近赤外吸収スペクトルで観測することに成功した。
3.アルキルC_<60>カチオンの固体単離
これまで超強酸中でしか発生できなかったアルキルC_<60>カチオンが中性有機溶媒であるジクロロメタン中で発生可能であり、さらにこの溶液にCS_2を第2溶媒成分として添加することにより、塩ClCH_2-C_<60>^+SbCl_6^-を粉末として単離することに成功した。
4.アルキルC_<60>カチオンを用いたシリカ表面における単分子膜形成
シリコンウェファーあるいはシリカの表面を塩化物ClCH_2-C_<60>-Clのジクロロメタン溶液で処理することにより、表面にClCH_2-C_<60>-O-基が結合した単分子膜を作製することに成功した。エリプソメトリーおよび吸収スペクトルにより、占有面積6nm^2/molecの高密度でフラーレンが表面に結合したことが確かめられた。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (13件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Fullerene Reactivity -Fullerene Cations and Open-Cage Fullerenes2006

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Kitagawa
    • 雑誌名

      Wiley-VCH, Weinheim, Carbon-Rich Compounds. From Molecules to Materials

      ページ: 38-38

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation and Properties of a Novel Alkylated C_<70> Cation2005

    • 著者名/発表者名
      北川 敏一
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 44巻9号

      ページ: 1398-1401

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] MALDI-Fourier Transform Mass Spectrometric and Theoretical Studies of Donor-Acceptor and Donor-Bridge-Acceptor Fullerenes2005

    • 著者名/発表者名
      Vladimir E.Frankevich
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics 7巻5号

      ページ: 1036-1042

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of Photoinduced Electron Transfer between [60]Fullerene and Proton-Sponge by Laser Flash Photolysis : Addition Effects of Organic Acid2005

    • 著者名/発表者名
      堀江 留美子
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry A 109巻28号

      ページ: 6140-6146

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis and Structure of a New Tetrakis(pentafluorophenyl)-borate Salt of the Silver(I) Cation with Novel Trigonal Planar Tris(benzene) Coordination2005

    • 著者名/発表者名
      小川 紘平
    • 雑誌名

      Organometallics 24巻20号

      ページ: 4842-4844

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Generation and Properties of an Alkylated C_<70> Cation2005

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Kitagawa
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed. 44

      ページ: 1398-1401

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] MALD1-Fourier Transform Mass Spectrometric and Theoretical Studies of Donor-Acceptor and Donor-Bridge-Acceptor Fullerenes2005

    • 著者名/発表者名
      Vladimir E.Frankevich
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys. 7

      ページ: 1036-1042

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study of Photoinduced Electron Transfer between [60]Fullerene and Proton-Sponge by Laser Flash Photolysis : Addition Effects of Organic Acid2005

    • 著者名/発表者名
      Rumiko Horie
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 109

      ページ: 6140-6146

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis and Structure of a New Tetrakis(pentafluorophenyl)borate Salt of the Silver(I) Cation with Novel Trigonal Planar Tris(benzene) Coordination2005

    • 著者名/発表者名
      Kohei Ogawa
    • 雑誌名

      Organometallics 24

      ページ: 4842-4844

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis and Structure of a New Tetrakis(pentafluorophenyl)borate Salt of the Silver(I) Cation with Novel Trigonal Planar Tris(benzene) Coordination2005

    • 著者名/発表者名
      小川 紘平
    • 雑誌名

      Organometallics 24巻20号

      ページ: 4842-4844

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Generation and Properties of a Novel Alkylated C_<70> Cation2005

    • 著者名/発表者名
      北川敏一
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 44巻9号

      ページ: 1398-1401

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin-Localized Cyclopentadienyl Radical Annelated with Homoadamantene Frameworks : Isolation, X-ray Crystal Structure, and ESR Characterization2004

    • 著者名/発表者名
      北川 敏一
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 126巻32号

      ページ: 9930-9931

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spin-Localized Cyclopentadienyl Radical Annelated with Homoadamantene Frameworks : Isolation, X-ray Crystal Structure, and ESR Characterization2004

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Kitagawa
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126

      ページ: 9930-9931

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Carbon-Rich Compounds : From Molecules to Materials2006

    • 著者名/発表者名
      北川 敏一
    • 総ページ数
      38
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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