| 研究課題/領域番号 |
20H02725
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
高瀬 雅祥 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (90516121)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
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| キーワード | 含窒素ナノグラフェン / 芳香族性 / 反芳香族性 / キラリティー / 含窒素グラフェン / 曲面π電子系 / 芳香族 / 反芳香族 / ピロール |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ピロールを基軸とするこれまでの合成化学的な知見に基づき、主に三つの次元性を有する含窒素ナノカーボンの創出とその特殊構造に起因する機能開拓を行う。（１）様々な「曲面構造」を有する含窒素ナノカーボンの構築、（２）様々な「電子状態」を有する含窒素ナノカーボンの構築、（３）様々な「キラリティー」を有する含窒素ナノカーボンの構築。ピロールを基軸とする事から、従来の炭化水素系類縁体と比べて、かたち・π電子機能発現の点で独自の研究展開が期待される。期間内に標的化合物の合成・物性解明（構造、光学、酸化還元、芳香族性など）を行い、新しい次元性を有する含窒素ナノカーボンの基礎科学を確立する。
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| 研究成果の概要 |
ベンゼンを基軸とする従来の炭化水素系類縁体と比べて、かたち・π電子機能発現の開拓を目的とし、ピロールを基軸とする含窒素ナノカーボンの創出とその機能開拓に取り組んだ。五員環であるピロールを用いることで、湾曲構造の実現、可逆な酸化還元特性と高酸化種の単離、環状共役に基づくグローバル芳香族・反芳香族性の発現やジラジカル性の発現、キラリティーを示す新たな物質群を新たに合成した。各種スペクトル測定、単結晶構造解析ならびに計算化学的手法用いて新規化合物の同定と基礎物性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機エレクトロニクス材料に見られるπ電子系化合物は、ベンゼンを基軸として構成され、多くの研究例がある。その結果、構造に起因する種々のπ電子機能が見出され、必然的に次世代エレクトロニクス材料としての展開が期待されている。しかし、特殊な構造（次元性）を有するナノカーボンに関する研究は、まさに端緒についたばかりで、更なる研究が必要とされていた。本研究により、物質供給のしやすさ（合成の容易性）を満たし、明確に反芳香族性や開殻性を示す含窒素ナノカーボンを構築することができた。有機エレクトロニクスとしての展開が期待される新たな材料候補を創出することができたと言える。
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