| 研究課題/領域番号 |
11J03609
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
岩本 貴寛 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| キーワード | シクロパラフェニレン / 環状共役π分子 / フラーレンピーポッド / 曲面状π-π相互作用 |
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| 研究概要 |
本年度は、当研究室で合成に成功している環状共役π分子であるシクロパラフェニレン(CPP)の合成とその基礎物性、さらにはホスト分子として機能開発を主な検討課題として取り組んだ。CPPはその特異な分子構造から、大きな注目を集めている。しかし、CPPの合成は歪んだ環状構造を構築することが困難であることから、当研究室を含め3つのグループが達成したのみである。そのため、CPPの物性や機能は未開拓の分野であった。そこで、当研究室で開発したCPPの合成法の汎用性を拡げることで、種々の環サイズから成るCPPの合成を検討し、環サイズが物性に与える影響について検討した。その結果、出発基質にビフェニルまたはターフェニル誘導体を用いることで[9]から[13]CPPの合成に成功した。特に、[10],[11],[13]CPPは本検討により初めて合成が達成された。次に、[8]から[13]CPPの種々の物性を測定したところ、蛍光スペクトルは環サイズが小さくなるほど長波長側にシフトした。さらに、酸化電位は環サイズが小さくなるほど低下した。これらの物性の環サイズ依存性は直線状化合物とは全く逆の傾向を示し、非常に興味深いことを明らかにした。また、CPPのホスト分子としての機能開拓を目指し、C60との錯形成を検討したところ、[10]CPPがサイズ選択的にC60を包接した。さらに、C60と[10]CPPの層間距離からこの錯形成の駆動力がファンデルワールス力であることを明らかにした。この結果はCPPがホスト分子として働いた初めての例である。さらに、この錯体は最短のフラーレンピーポッドであることから、近年注目を集めている曲面状π-π相互作用を理解する上で非常に良いモデル分子となることが期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
当初予定していたCPP合成の汎用性の向上に成功し、それらを基盤としてCPPの基礎物性の解明に成功した。さらに、ホスト分子としての機能開拓にも成功したことは当初の研究計画以上の結果であると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、今年度明らかにしたCPPのホスト分子としてのさらなる可能性について検討する。すでに、検討を始めており、現在2報を執筆中である。さらに、当研究室で開発したCPPの合成法の改良を行いCPP誘導体、ひいてはより共役系の拡がったチューブ状環状共役π分子の合成を目指す。しかし、現在の合成法では、立体障害のある出発基質では、我々の合成法において鍵中間体となる白金四核錯体の合成が出来ないことが分かっている。そこで、置換基と金属の相互作用を利用することで我々の合成法で鍵中間体となる白金四核錯体の合成を目指し、その後の白金の脱離を行うことで、CPP誘導体の合成を目指す。
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