| 研究課題/領域番号 |
19K05418
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
大谷 裕之 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (30213763)
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| 研究分担者 |
伊與田 正彦 東京都立大学, 理学研究科, 客員教授 (50115995)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 環集合型巨大環状π共役系分子 / π拡張大環状オリゴチオフェン / ベイポクロミズム現象 / モルフォロジーの多様性 / 2核環状錯体 / 酸化成績体 / ベイポクロミズム / πダイマー / 三次元芳香族分子 / 有機導電性特性 / トロポノイド環状2核錯体 / 巨大環状π共役系 / ナノ集積体 / ベイポクロミズム挙動 / 70π電子芳香族性 / －銅（Ⅱ）間のスピン相互作用 / ヘテロ芳香環を含む巨大環状共役系 / 剛直な三次元構造を有するπ拡張環状共役系 / ナノ分子化学 / 超分子化学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
巨大環状π共役系を分子設計・合成し，その性質と機能を解明することが本研究の目的である。この目的を遂行するために，① ヘテロ芳香環を含む巨大環状共役系の合成とその機能に関する研究、および ② 剛直な三次元構造を有する新規π拡張環状共役系分子の合成とその機能に関する研究、の２つのテーマを設定し実施する。本研究では，環集合型巨大環状π共役系分子を効果的に合成してその性質・機能を調査する。次いで、巨大分子の持つ新機能の創出を調査して，ナノ分子化学や有機機能材料に関する新知見を提供することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
巨大分子の構造と物性とを制御しながら、ナノ構造を組み立ててその機能を調べることは大変困難な研究で例はほとんどありません。今回の研究課題では、複素環式芳香族のチオフェン環6枚を4つの炭素-炭素三重結合と2つの二重結合とで連結した対称性の高い大環状π拡張共役分子を設計・合成して、その構造を解明しそれらの分子集合体としての性質を調査しました。
また、代表的な非ベンゼン芳香族化合物のトロポロンの同族体である2-モノアルキルアミノトロポンの二価遷移金属錯体（トロポン：遷移金属イオン＝2：1）を繰み込んだ剛直な三次元構造を有する新規オリゴフェニレン分子を設計・合成してその機能を調査しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで合成が困難であるために研究が進んでいなかったπ共役巨大環状分子の新たな構築手法を開発し、いくつかの新規π共役巨大環状分子を創製し、それらの構造と単分子としての基本物性を解明した。さらに、単分子としての性質を基に、超分子集積体を創製し、その物性・機能を解明することを達成することができた。本課題研究において、構造有機化学および超分子化学の分野において新たな成果を幾つか明らかにすることができた。さらにそれらの成果は、機能性分子化学や材料化学に幅広い知見を提供でき、本課題で研究したπ拡張巨大環状共役系分子類で得られた成果は学術的にも科学・技術の発展にも寄与するものである。
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