| 研究領域 | 元素ブロック高分子材料の創出 |
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| 研究課題/領域番号 |
25102531
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
垣内 喜代三 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (60152592)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2014年度)
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| 配分額 *注記 |
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2013年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 構造・機能材料 / 複合材料・物性 / 有機合成化学 / 高分子合成 / 計算化学 / 光学特性 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、炭素・ケイ素と同族の高周期典型元素であるゲルマニウム(Ge)に着目し、今年度はGe－Ge間にアセチレンユニットを挿入したこれまでに全く例のない新規なゲルマン－アセチレン元素ブロック環状化合物「ゲルマペリサイクリン」の第2世代合成、並びに鎖状ゲルミレン－エチニレンポリマー類の合成を達成し、それらの光学特性及び機能解析を行った。
(1)段階合成法による第2世代ゲルマ[n]ペリサイクリンと鎖状ポリマーの合成：用いる試薬の当量を厳密にコントロールすることで、段階的経路による環サイズ選択的、かつ高収率なゲルマペリサイクリンの第2世代改良合成を行った。その結果、前年度に合成したゲルマ[4]-, [8]ペリサイクリンの総収率を2倍近くにまで向上させることができた。また、1段階法では得られなかった新規化合物ゲルマ[5]-、および[10]ペリサイクリンの合成に成功し、その構造をX線結晶構造解析にて明らかにした。併せて、鎖状ゲルマニウム―アセチレン高分子の合成も達成し、物性評価を行った。
(2)ゲルマペリサイクリン、鎖状ポリマーの光化学的物性解析：紫外可視吸収スペクトルでは、フェニル基を有する基質は260nm付近に吸収を示し、その強度は芳香環の数に依存して増加した。一方、短波長領域では、205nm、213nm付近において吸収が観測され、鎖状分子と比較して環状分子が長波長シフトしていたことから、アセチレン部分同士の相互作用による共役長の変化が示唆された。蛍光発光スペクトルでは、大環状分子[8]ならびに[10]ペリサイクリンは長波長領域に特異な発光極大を示した。鎖状分子においても高分子化するほど長波長領域での発光強度の増大が確認できた。また、遷移金属を含まない分子にもかかわらず、これら分子にてりん光発光特性が認められ、DFT計算をと併せて考察を行った。
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| 現在までの達成度 (段落) |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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