磁性炭素クラスターの化学修飾と集積化

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18685005
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構 (2007-2008); 筑波大学 (2006)
• 研究代表者: 若原 孝次 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ物質ラボ, 主幹研究員 (40303177)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 構造有機化学

研究概要

磁性炭素クラスターの自己集積化によるナノ集合体の創製を行った。合成したナノ集合体を用いて、伝導度測定や磁場配向等を検討し、磁性炭素クラスターのナノ材料としての有用性を確立した。これらの磁性炭素クラスターはその球状構造と高い対称性により、そのままでは磁性炭素クラスターを自在に配列させることは非常に困難である。そこで、本研究では、球状の磁性炭素クラスターを化学修飾することで機能化し、自己集合によるナノ集合体の合成を検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Location of Metal Atoms Below the Addendum in 6,6-Open Adducts, M2@C80(Ad) (M=La and Ce, Ad=adamantylidene) (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Yamada, C. Someya, T. Wakahara, T. Tsuchiya, Y. Maeda, T. Akasaka, K. Yoza, E. Horn, N. Mizorogi, S. Nagase
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 130 ページ: 1171-1176
  • 査読あり
• [雑誌論文] Does Gd@C82 Have an Anomalous Endohedral Structure? Synthesis and Single Crystal X-ray Structure of the Carbene Adduct (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Akasaka, T. Kono, Y. Takematsu, H. Nikawa, T. Nakahodo, T. Wakahara, M. O. Ishitsuka, T. Tsuchiya, Y. Maeda, M. T. H. Liu, K. Yoza, T. Kato, K. Yamamoto, N. Mizorogi, Z. Slanina, S. Nagase
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 130 ページ: 12840-12841
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radical Coupling Reaction of Paramagnetic Endohedral Metallofullerene La@C82 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Takano, A. Yomogida, H. Nikawa, M. Yamada, T. Wakahara, T. Tsuchiya, M. O. Ishitsuka, Y. Maeda, T. Akasaka, T. Kato, Z. Slanina, N. Mizorogi and S. Nagase
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 130 ページ: 16224-16230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanorods of Endohedral Metallofullerene Derivative (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tsuchiya, R. Kumashiro, K. Tanigaki, Y. Matsunaga, M. O. Ishitsuka, T. Wakahara, Y. Maeda, Y. Takano, M. Aoyagi, T. Akasaka, M. T. H. Liu, T. Kato, K. Suenaga, J. S. Jeong, S. Iijima, F. Kimura, T. Kimura, S. Nagase
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 130 ページ: 450-451
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of 13C NMR Chemical Shifts of Metal Carbides Encapsulated in Fullerenes : Sc2C2@C82, Sc2C2@C84, and Sc3C2@C80 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamazaki, K. Nakajima, T. Wakahara, T. Tsuchiya, M. O. Ishitsuka, Y. Maeda, T. Akasaka, M. Waelchli, N. Mizorogi, S. Nagase
  • 雑誌名: Angew. Chem., Int. Ed. Engl 47 ページ: 7905-7908
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic and Theoretical Study of Endohedral Dimetallofullerene Having a Non-IPR Fullerene Cage : Ce2@C72 (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Yamada, T. Wakahara, T. Tsuchiya, Y. Maeda, T. Akasaka, N. Mizorogi, S. Nagase
  • 雑誌名: J. Phys. Chem 112 ページ: 7627-7631
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and Characterization of Carbene Derivatives of La@C82(Cs) (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Akasaka, T. Kono, Y. Matsunaga, T. Wakahara, T. Nakahodo, M. O. Ishitsuka, Y. Maeda, T. Tsuchiya, T. Kato, M. T. H. Liu, N. Mizorogi, Z. Slanina, S. Nagase
  • 雑誌名: J. Phys. Chem 112 ページ: 1294-1297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Location of the metal atoms in Ce2@C78 and its bis-silylated derivative (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Yamada, T. Wakahara, T. Tsuchiya, Y. Maeda, M. Kako, T. Akasaka, K. Yoza, E. Horn, N. Mizorogi, S. Nagase
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 558-560
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-dimensional hopping motion of encapsulated La atoms in silylated La2@C80 (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Wakahara, M. Yamada, S. Takahashi, T. Nakahodo, T. Tsuchiya, Y. Maeda, T. Akasaka, M. Kako, K. Yoza, E. Horn, N. Mizorogi, and S. Nagase
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 2680-2682
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental and Theoretical Studies of the Scandium Carbide Endohedral Metallofullerene Sc2C2@C82 and Its Carbene Derivative (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Iiduka, T. Wakahara, K. Nakajima, T. Nakahodo, T. Tsuchiya, Y. Maeda, T. Akasaka, K. Yoza, M. T. H. Liu, N. Mizorogi, and S. Nagase
  • 雑誌名: Angew. Chem., Int. Ed. Engl 46 ページ: 5562-5564
  • 査読あり
• [雑誌論文] La@C72 Having a Non-IPR Carbon Cage (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Wakahara, H. Nikawa, T. Kikuchi, T. Nakahodo, G.M. Aminur Rahman, T. Tsuchiya, Y. Maeda, T. Akasaka, K. Yoza, E. Horn, K. Yamamoto, N. Mizorogi, Z. Slanina, S. Nagase
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 128 ページ: 14228-14229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the Bis-silylated Endofullerene, Sc3N@C80 (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Wakahara, Y. Iiduka, O. Ikenaga, T. Nakahodo, A. Sakuraba, T. Tsuchiya, Y. Maeda, M. Kako, T. Akasaka, K. Yoza, E. Horn, N. Mizorogi and S. Nagase
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 9919-9925
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Lanthanide-Induced NMR Shifts of the Ce@C82 Anion (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Yamada, T. Wakahara, Y. Lian, T. Tsuchiya, T. Akasaka, M. Waelchli, N. Mizorogi, S. Nagase, and K. M. Kadish
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 1400-1401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Structural Characterization of Endohedral Pyrrolidinodimetallofullerene : La2@C80(CH2)2NTrt (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Yamada, T. Wakahara, T. Nakahodo, T. Tsuchiya, Y. Maeda, T. Akasaka, K. Yoza, E. Horn, N. Mizorogi, and S. Nagase
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 1402-1403
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Characterization of a Bisadduct of La@C82 (2006)
  • 著者名/発表者名: L. Feng, T. Tsuchiya, T. Wakahara, T. Nakahodo, Q. Piao, Y. Maeda, T. Akasaka, T. Kato, K. Yoza, E. Horn, N. Mizorogi, and S. Nagase
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 5990-5991
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-Site Exchange System Constructed from Endohedral Metallofullerenes and Organic Donors (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Tsuchiya, K. Sato, H. Kurihara, T. Wakahara, Y. Maeda, T. Akasaka, K. Ohkubo, S. Fukuzumi, T. Kato, S. Nagase
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 14418-14419
  • 査読あり
• [雑誌論文] Host-Guest Complexation of Endohedral Metallofullerene with Azacrown Ether and Its Application (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Tsuchiya, K. Sato, H. Kurihara, T. Wakahara, T. Nakahodo, Y. Maeda, T. Akasaka, K. Ohkubo, S. Fukuzumi, T. Kato, N. Mizorogi, K. Kobayashi, and S. Nagase
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 128 ページ: 6699-6703
  • 査読あり
• [雑誌論文] 13C NMR spectroscopic study of scandium dimetallofullerene, Sc2@C84 vs. Sc2C2@C82 (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Iiduka, T. Wakahara, K. Nakajima, T. Tsuchiya, T. Nakahodo, Y. Maeda, T. Akasaka, N. Mizorogi, and S. Nagase
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 2057-2059
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Bingel Monoadducts of La@C82 : Synthesis, Characterization, and Electrochemistry (2006)
  • 著者名/発表者名: L. Feng, T. Wakahara, T. Nakahodo, T. Tsuchiya, Q. Piao, Y. Maeda, Y. Lian, T. Akasaka, E. Horn, K. Yoza, T. Kato, N. Mizorogi, and S. Nagase
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 12 ページ: 5578-5586
  • 査読あり
• [雑誌論文] NMR Study of La@C82(Ad) Anion (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsunaga, Y. Maeda, T. Wakahara, T. Tsuchiya, M. O. Ishitsuka, T. Akasaka, N. Mizorogi, K. Kobayashi, S. Nagase, and K. M. Kadish
  • 雑誌名: ITE Lett 7 ページ: C1-C7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective Extraction and Purification of Endohedral Metallofullerene from Carbon Soot (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Tsuchiya, T. Wakahara, Y. Lian, Y. Maeda, T. Akasaka, T. Kato, N. Mizorogi, S. Nagase
  • 雑誌名: J. Phys. Chem 110 ページ: 22517-22520
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular complexes of La@C82 with unsaturated thiacrown ethers (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Tsuchiya, H. Kurihara, K. Sato, T. Wakahara, T. Akasaka, T. Shimizu, N. Kamigata, N. Mizorogi, S. Nagase
  • 雑誌名: Chem. Commun ページ: 3585-3587
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure Determination of a Missing-caged Metallofullerene: Yb@C74 (II) and the Dynamic Motion of the Encaged Ytterbium Ion (2006)
  • 著者名/発表者名: J. Xu, T. Tsuchiya, C. Hao, Z. Shi, T. Wakahara, W. Mi, Z. Gu and T. Akasaka
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett 419 ページ: 44-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Stability of Singly and Multiply Charged La2@C80 and La@C82 Ions Determined from Kinetic Energy Release Measurements (2006)
  • 著者名/発表者名: S. Feil, K. Gluch, S. Matt-Leubner, O. Echt, C. Lifshitz, B. Cao, T. Wakahara, T. Akasaka, P. Scheier and T. D. Maerk
  • 雑誌名: Int. J. Mass Spec 249/250 ページ: 396-402
  • 査読あり
• [学会発表] Metal/Carbon Hybrid Nanoarchitectures (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Wakahara et al
  • 学会等名: IUMRS 2008
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20081209-13
• [学会発表] フラーレンナノウイスカーの直径制御と電子状態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 若原孝次 他
  • 学会等名: 第17回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20081113-14
• [学会発表] Organic Metal Doped Fullerene Nanowhiskers (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Wakahara et. Al
  • 学会等名: ISNEPP 2007
  • 発表場所: フロリダ
  • 年月日: 20071212-13
• [学会発表] 金属内包フラーレンの化学修飾 (2007)
  • 著者名/発表者名: 若原孝次 他
  • 学会等名: 第68回応用物理学会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-09-04