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巨大な湾曲炭素分子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 17J05639
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 有機化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

加藤 健太  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード一次元自己集積 / ワープドナノグラフェン / オルガノゲル / ナノファイバー / 分子ナノカーボン / ナノカーボン / 多環芳香族炭化水素 / ヘリセン / 多重ヘリセン
研究実績の概要

本研究者は前年度までの研究において、コラニュレンを基盤とする新奇湾曲炭素分子の合成と物性評価を行い、三次元に広がる湾曲炭素分子の開拓的研究を行ってきた。これらの成果をもとに、今年度はさらに新奇湾曲炭化水素の合成と性質解明を行った。
受け入れ研究室ですでに報告されている、「ワープドナノグラフェン(以下WNG)」の合成経路解析をしていく中で、7員環を3つ含むWNG合成中間体が湾曲しているにも関わらず、結晶中で大きなπ-π相互作用をもつことが明らかとなった。そこで、新たにWNG合成中間体からビフェニル基を除いた構造の湾曲π共役骨格である欠損型WNGを合成した。欠損型WNGは有機溶媒に溶解させた後、過飽和状態にさせることでゲル化することが明らかとなった。TEM観察によりファイバーの形成が確認された。この世界初となる無置換PAHの超分子ゲル化剤に関して、学会発表を8件行った。
巨大湾曲炭素分子へのヘテロ原子の導入による電気的・光学的性質の変化を明らかにするために、WNGと5重ヘリセンのチオフェン縮合類似体の合成を行った。さらに、単結晶X線構造解析および理論化学計算をもちいた構造的特徴の解明を行った。このチオフェン縮合類似体については論文としてChemical Scienceに発表した。
巨大湾曲炭化水素として複数7員環を含む3回回転対象性のプロペラ分子の合成と構造的特徴の解明を行い、論文1件(Organic Letters)、学会発表1件を行った。
また昨年度報告した5重ヘリセンに関連して、近年の対象性多重カルボヘリセン研究を総説としてSynlettで発表した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Structural Features of Thiophene-fused Analogues of Warped Nanographene and Quintuple Helicene2019

    • 著者名/発表者名
      Hsing-An Lin, Kenta Kato, Yasutomo Segawa, Lawrence T. Scott, and Kenichiro Itami
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 10 号: 8 ページ: 2326-2330

    • DOI

      10.1039/c8sc04470h

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Symmetric Multiple Carbohelicenes2018

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kato, Yasutomo Segawa, and Kenichiro Itami
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: 30 号: 04 ページ: 370-377

    • DOI

      10.1055/s-0037-1610283

    • NAID

      120006545942

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis and Structure of a Propeller-shaped Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Containing Seven-Membered Rings2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Kawai, Kenta Kato, Lingqing Peng, Yasutomo Segawa, Lawrence T. Scott, Kenichiro Itami
    • 雑誌名

      Org Lett.

      巻: 20 号: 7 ページ: 1932-1935

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.8b00477

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Quintuple [6]Helicene with a Corannulene Core as a C5-symmetric Propeller-shaped マ?System2018

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kato, Yasutomo Segawa, Lawrence T. Scott, and Kenichiro Itami
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 57 号: 5 ページ: 1337-1341

    • DOI

      10.1002/anie.201711985

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Phenanthro[9,10-a]corannulene by one-step annulative π-extension of corannulene2017

    • 著者名/発表者名
      Kato Kenta、Segawa Yasutomo、Itami Kenichiro
    • 雑誌名

      Canadian Journal of Chemistry

      巻: 95 号: 3 ページ: 329-333

    • DOI

      10.1139/cjc-2016-0467

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] One-dimentional Self-assembly of Warped Nanographene2019

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 瀬川泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      グリーン自然科学国際教育研究プログラム IGER 2018年度年次報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] One-dimensional Self-assembly of a Negatively Curved Aromatic Hydrocarbon2019

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 土方優, Jenny Pirillo, 西原大志, 中西勇介, Lawrence T. Scott, 瀬川泰知, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ir触媒C-Hホウ素化を用いたデカアリールワープドナノグラフェンの合成2019

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 林興安, 瀬川泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Structure of Corannulene-Based Quintuple [6]helicene2018

    • 著者名/発表者名
      Kenta Kato, Yasutomo Segawa, Lawrence T. Scott, Kenichiro Itami
    • 学会等名
      Enabling Excellence Japanese-European Workshops
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 湾曲ナノグラフェンの一次元自己集積化2018

    • 著者名/発表者名
      加藤健太、瀬川泰知、Lawrence T. Scott、伊丹健一郎
    • 学会等名
      第50回構造有機若手の会 夏の学校
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 湾曲ナノグラフェンの一次元自己集積化2018

    • 著者名/発表者名
      加藤健太、瀬川泰知、Lawrence T. Scott、伊丹健一郎
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 湾曲ナノグラフェンの一次元自己集積化2018

    • 著者名/発表者名
      加藤健太、瀬川泰知、Lawrence T. Scott、伊丹健一郎
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] One-dimentional Self-assembly of Warped Nanographene2018

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 瀬川泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      第5回π造形科学若手研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Structure of a Propeller-Shaped Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Containing Seven-Membered Rings2018

    • 著者名/発表者名
      川井 一矢, 加藤 健太, Lingqing Peng, 瀬川 泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹 健一郎
    • 学会等名
      第5回π造形科学若手研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 湾曲ナノグラフェンの一次元自己集積化2018

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 瀬川泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      ITbM/IGER Chemistry Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Creation of Grossly Warped Nanographene2018

    • 著者名/発表者名
      加藤健太
    • 学会等名
      第9回大津会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Structure of Corannulene-Based Quintuple [6]helicene2017

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 瀬川泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      17th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Structure of Corannulene-Based Quintuple [6]helicene2017

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 瀬川泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      International ERATO Itami Molecular Nanocarbon Symposium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 5回対称性をもつ多重ヘリセンの合成とラセミ化障壁2017

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 瀬川泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      グリーン自然科学国際教育研究プログラム IGER 2016年度年次報告会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コラニュレンを中心にもつ5重ヘリセンの合成と構造2017

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 瀬川泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      第7回 CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コラニュレンを基盤とする新奇湾曲多環芳香族炭化水素の合成と構造2017

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 瀬川泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      π造形科学 第4回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コラニュレンを基盤とする新奇湾曲多環芳香族炭化水素の合成と構造2017

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 瀬川泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      第4回π造形科学若手研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and structures of a corannulene-cored quintuple [6]helicene2017

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 瀬川泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      グリーン自然科学国際教育研究プログラム IGER 2017年度年次報告会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and structures of a corannulene-cored quintuple [6]helicene2017

    • 著者名/発表者名
      加藤健太, 瀬川泰知, Lawrence T. Scott, 伊丹健一郎
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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