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固相合成法を用いた難溶性ナノカーボンの精密合成

研究課題

研究課題/領域番号 19K15537
研究種目

若手研究

配分区分基金
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

八木 亜樹子  名古屋大学, 理学研究科(WPI), 特任准教授 (20803282)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード無修飾 / ポリアリーレン / ナノカーボン / 難溶性 / タンパク質 / デンドリマー / ポリパラフェニレン / ポリチオフェン / オリゴパラフェニレン / オリゴチオフェン / 固相合成 / ヘキサベンゾコロネン
研究開始時の研究の概要

グラフェンやカーボンナノチューブなどのナノカーボン類は特異な機械的・電子的性質をもち、広く研究、応用されている物質群である。ナノカーボン類は溶媒中で凝集しやすいという性質をもち、精密に合成するには凝集を防ぐための嵩高い修飾が必要であった。しかし修飾基にはナノカーボンの性質を変えてしまうという問題がある。そこで本研究では、修飾基をもたないナノカーボン類を、固相合成法を用いることで精密に合成する。自在に様々な構造のナノカーボンを合成し、広く科学の進展に寄与する。

研究成果の概要

ナノカーボン類は特異な機械的・電子的性質をもち、広く研究、応用されている物質群である。近年ではその精密合成を目指し、有機小分子からボトムアップ式に合成する方法論の開発が精力的に行われている。しかしナノカーボン類は多くの溶媒中で凝集しやすく、ボトムアップ合成ではアルキル基などの修飾基を多数導入する必要がある。修飾基はナノカーボン類の物性変化をもたらすことから、無修飾のナノカーボンを合成する手法の開発が望まれている。そこで本研究では、固相合成法の概念を応用することで無修飾芳香族ポリマーを精密合成に挑戦し、その方法論を確立した。また、無修飾芳香族ポリマーを他の物質に移し替える技術も開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

無修飾ポリアリーレンは電子材料やバイオエレクトロニクスに応用が期待される物質である。本研究により、無修飾のポリアリーレンを精密に合成することができるようになった。また、無修飾ポリアリーレンを他の物質に繋ぎかえるという、従来では困難であった技術が実用できるようになった。本研究により、無修飾ポリアリーレンの未知なる性質を明らかにすることができるとともに、新たな材料を開発する手法を確立したといえる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis, properties, and material hybridization of bare aromatic polymers enabled by dendrimer support2022

    • 著者名/発表者名
      Fujiki Shusei、Amaike Kazuma、Yagi Akiko、Itami Kenichiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 号: 1 ページ: 5358-5358

    • DOI

      10.1038/s41467-022-33100-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 多様な溶媒に溶解する主骨格無修飾π共役分子の合成2023

    • 著者名/発表者名
      藤木 秀成、天池 一真、八木 亜樹子、伊丹 健一郎
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis, Properties and Material Hybridization of Bare Aromatic Polymers Enabled by Dendrimer Support2022

    • 著者名/発表者名
      Shusei Fujiki, Kazuma Amaike, Akiko Yagi, Kenichiro Itami
    • 学会等名
      第32回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] sp3混成炭素による連結を鍵とした新奇π共役分子の合成2022

    • 著者名/発表者名
      八木亜樹子
    • 学会等名
      第54回有機金属若手の会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Poorly Soluble Polyarylenes Enabled by Dendrimer-support2022

    • 著者名/発表者名
      Shusei Fujiki, Kazuma Amaike, Akiko Yagi, Kenichiro Itami
    • 学会等名
      ISSP Women’s Week workshop 物性女性若手研究交流会2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Unsubstituted Polyarylenes2021

    • 著者名/発表者名
      藤木秀成、八木亜樹子、伊丹健一郎
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a Synthetic Method for Unsubstituted Nanocarbons2020

    • 著者名/発表者名
      Shusei Fujiki, Akiko Yagi, and Kenichiro Itami
    • 学会等名
      The 3rd IRCCS-The 2nd Reaction Infography Joint International Symposium: “Reaction Imaging Meets Materials Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 無修飾ポリアリーレンの合成2020

    • 著者名/発表者名
      藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid-phase Synthesis of Unsubstituted Nanographenes2019

    • 著者名/発表者名
      Mai Nagase, Shusei Fujiki, Akiko Yagi, Kenichiro Itami
    • 学会等名
      NU-UoE JD and JSPS Core-to Core Joint-Workshop on “New Horizons in Chemistry and Materials Science
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Synthetic Method for Unsubstituted Nanocarbons2019

    • 著者名/発表者名
      藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • 学会等名
      2019年度 GTR年次報告会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 固相合成法を用いた無修飾ポリパラフェニレンの合成2019

    • 著者名/発表者名
      藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • 学会等名
      Exciting Organic Chemistry with Light GTR/ITbM Chemistry Workshop 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノグラフェンを創る ~溶解性問題の解決に向けて~2019

    • 著者名/発表者名
      長瀬 真依, 藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • 学会等名
      名古屋大学若手女性研究者サイエンスフォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid-phase Synthesis of Unsubstituted Nanographene2019

    • 著者名/発表者名
      長瀬 真依, 藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • 学会等名
      ITbM-GTR Pre-ISNA Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid-phase Synthesis of Unsubstituted Poly(para-phenylene)2019

    • 著者名/発表者名
      藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • 学会等名
      ITbM-GTR Pre-ISNA Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid-phase Synthesis of Unsubstituted Poly(para-phenylene)2019

    • 著者名/発表者名
      藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • 学会等名
      2019年度 GTRリトリート合宿
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid-phase Synthesis of Unsubstituted Poly(para-phenylene)2019

    • 著者名/発表者名
      藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • 学会等名
      ITbM コンソーシアム 2019年度第3回ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid-phase Synthesis of Unsubstituted Nanographene2019

    • 著者名/発表者名
      長瀬 真依, 藤木 秀成, 八木 亜樹子, 伊丹 健一郎
    • 学会等名
      ITbM コンソーシアム 2019年度第3回ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 『主鎖むき出し』の芳香族ポリマーの合成に成功 ~長年の難溶性問題を解決~

    • URL

      https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2022/09/post-325.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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