| 研究課題/領域番号 |
20H02726
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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 | 大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
酒巻 大輔 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (60722741)
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| 研究分担者 |
藤原 秀紀 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70290898)
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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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
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| キーワード | 有機ラジカル / 動的共有結合 / 二量化 / 配位結合 / 芳香族アミン / フェロセン / 電子ドナー / 自己組織化 / 安定ラジカル / ジシアノメチルラジカル / アザアセン / πダイマー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
可逆な二量化―解離反応に基づいた動的共有結合性ラジカルユニットの開発をおこなう。ラジカルスピンの非局在化度合いをコントロールすることによって、σ結合による二量体の結合強度の幅広いレンジでの変調と、その極限として二量化様式をσ二量化からπ二量化へと変化させる分子設計指針の構築を目指す。また、σ二量化、π二量化それぞれの二量化様式を駆動力とする自己組織化集合体を構築し特異な機能・物性の発現を目指す。
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| 研究成果の概要 |
結合生成-開裂を可逆的に繰り返す共有結合は動的共有結合と呼ばれ、分子の自己組織化システムの構築や自己修復性材料への応用が期待されている。その中でも、ラジカルの可逆な二量化-開裂反応は触媒や副生成物が介在しないことから、動的共有結合の最もシンプルなモチーフとして近年注目を集めている。我々は、ジシアノメチルラジカルにアミンなどの電子ドナー性置換基を連結することで、可逆性の高い動的共有結合性を示すことを明らかにした。本研究ではこの知見を進展させ、酸化還元能や配位結合能などの機能を付与した動的共有結合性ラジカルの開発を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでに動的共有結合性を示すラジカルは数多く知られていたが、配位結合や水素結合などの共有結合とは別種の相互作用を、可逆的な共有結合形成-開裂と同時に示すラジカルは知られていなかった。本研究で我々は、ピリジルアミノ基と共役したジシアノメチルが、パラジウムイオンへの配位結合と動的な共有結合の両方を示すことを実証した。この結果から、ラジカルの可逆な結合開裂と金属イオンへの錯形成-解離が互いを邪魔せずに両立することが示され、新たな分子材料の開発指針となると考えられる。
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