| 研究課題/領域番号 |
16K05681
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
松野 太輔 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (80749143)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | グラフェンナノリボン / らせん構造 / 超分子 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は，「原子欠損グラフェン構造による "twisted ribbon" 型らせん構造の誘起」という戦略によりらせん状グラフェンナノリボン分子という新たな化合物群の構築・機能探索を目指すものである．以下の4つの研究項目を主な項目として掲げた．すなわち，[項目1]合成と構造解析，[項目2]超分子集積体の形成，[項目3]有機合成反応への応用，[項目4]有機分子デバイスへの応用，である．研究初年度となる本年は，[項目1]と[項目2]について検討を進めた．現在までに，合成前駆体となる分子の効率的な合成法を確立することに成功した．さらに，合成を計画したらせん状グラフェンナノリボン分子のうちの一つの合成に成功し，その溶液中での挙動の解析を進めることができた．また，本研究課題に深く関連する成果として，有限長カーボンナノチューブ分子とダンベル状フラーレン二量体からなる超分子錯体の形成に成功し，Angew. Chem. Int. Ed. 誌に報告した．溶液中でのNMR測定やX線結晶構造解析を駆使することで，「二輪型分子ベアリング」とみなすことのできる特異な2:1錯体を形成することを明らかにした．さらにこの系は有限長ナノチューブ分子の末端の立体構造の相補性に起因する，ファンデルワールス力のみによる自己選別挙動を示すことを明らかにした．これは本研究課題の[項目2]である，らせん状グラフェンナノリボン分子の超分子集積体の形成との関連が特に深く，この挙動の解明は今後の展開に大いに資する成果である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画では，研究初年度となる本年は[項目1]合成と構造解析，[項目2]超分子集積体の形成を主として進める予定であった．[項目1]に関しては，当初の計画より若干遅れているものの，目的化合物のうち1つの合成を完了し，また他の目的化合物の前駆体の合成法も確立していることから，計画から大幅な遅れはないと考えている．さらに，合成に成功した目的化合物を用いて[項目2]の検討も進めており，溶液中での超分子錯体形成の挙動をNMRの温度・濃度依存性から解析することに成功するなど，こちらは当初の予定以上に進展している．以上を併せ，全体としては「(2)おおむね順調に進展している」と判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，まず[項目1]合成と構造解析の早期の完了を目指す．合成経路に大きな問題はないと考えており，反応条件の最適化を行い，一連の目的化合物の合成を試みる．続いて，[項目2]超分子集積体の形成 をさらに進める．超分子集積体の具体的な分子構造を明らかにすることなどを目指す．さらに，発展的項目である[項目3]有機合成反応への応用，[項目4]有機分子デバイスへの応用へと徐々に進める予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
申請者の異動，実験室立ち上げのため一時実験の進行に送れが生じ，予定よりも試薬・物品等の支出額が少なくなってしまったため．
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度使用額は試薬・物品費として使用する予定である．
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