| 研究課題/領域番号 |
20K20366
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| 補助金の研究課題番号 |
18H05353 (2018-2019)
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2018-2019) |
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| 審査区分 |
中区分33:有機化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
戸部 義人 大阪大学, 産業科学研究所, 招へい教授 (60127264)
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| 研究分担者 |
家 裕隆 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (80362622)
久木 一朗 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90419466)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2018年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
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| キーワード | 芳香族性 / 反芳香族性 / 三次元積層構造 / 電子状態 / 分子構造 / 芳香族性/反芳香族性 / 三次元芳香族性 / 反芳香族化合物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、芳香族性の証明が明確に行える炭化水素骨格を用い、反芳香族化合物の重なりにより生じる三次元芳香族性を実験的検証することを目的としている。そのため、立体的かさ高さの異なるシリルエチニル基をもつ反芳香族テトラシクロペンタテトラフェニレン誘導体を合成し、分子の重なりに起因する芳香族性を、安定性(溶液中での会合挙動)、構造的因子(X線構造解析における構造パラメータ)および磁気的性質(結晶および溶液中でのプロトンNMR化学シフト)に基づいて検証する。また、開殻性を考慮した会合体の電子配置と分子構造について理論計算を行い、実験結果との比較を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、反芳香族化合物について理論的に提唱された新たな概念である三次元芳香族性を実験的に検証することを目的とし、主に28パイ電子系の反芳香族であるテトラシクロペンタテトラフェニレンのテトラキス(トリイソプロピル)シリル誘導体を合成し、その構造と諸物性を調査した。結晶構造解析の結果、作製条件により2層あるいは3層に積層した構造をとり、分子は芳香族的な高対称構造をとっていることを明らかにした。また、固体プロトンNMRスペクトルから、この分子が芳香族的な性質を示すことおよびその性質に交互性があることを明らかにした。このように、提唱された理論の検証だけでなくより発展しうることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
芳香族化合物は一般に安定であるため、多くの最先端機能材料に用いられることで現代社会を支えているが、電子数の規則性が異なる反芳香族化合物は反応性が高いため全く利用されてない。本研究は、反芳香族化合物について理論的に提唱された新たな概念である三次元芳香族性を実験的に検証することを目的に行った。実際、検証に適した分子を合成しそれが結晶中で積層した配置をとる際に芳香族的な挙動を示すことを確かめた。この成果は、成熟した有機化学の分野に新風を吹き込み活性化させるという学術的な意義だけでなく、これまで注目されてこなかった反芳香族化合物の機能材料への利用の道も開くという社会的な意義を有する。
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