研究課題
グラフェンナノリボン(GNR)はグラフェンをナノメートルサイズに切り出した帯状物質であり、次世代電子デバイスへの応用が期待されている。これまでの研究からGNRの物性はGNRの幅や長さ、エッジ構造に大きく依存することが知られている。そのため、幅やエッジ構造・長さを精密に制御したGNRの合成法の確立が求められている。しかし、既存のGNR合成法は多段階合成であり、幅やエッジ構造の制御は可能だが、長さの制御は不可能であった。これまでに本研究者が開発したAPEX重合反応は、GNRの幅・エッジ構造に加えて長さをも制御可能である。K領域のみを有するフェナントレンを開始剤、K領域をもたないナフトベンゾシロールをモノマーに用いると、モノマーが開始剤と反応するにともなって、伸長末端に新たなK領域が存在するオリゴマーが生成する。このモノマーはK領域をもたないため、モノマー同士は反応しない。本重合反応はリビング性を有しており、開始剤とモノマーの混合比を変えるだけで様々な長さのFjord型GNRを低分散かつ高収率で得ることができた。そこで今年度は、異種モノマーを組み合わせることによって、異なる側鎖を有するブロックGNRや幅の異なるGNRのブロック共重合体の合成を行なった。側鎖にアルキル鎖の代わりにトリエチレングリコール鎖を用いた際や幅の広いモノマーを用いた際も問題なく重合反応が進行し、幅・エッジ構造・長さが制御されたGNRを一段階で合成することができた。また、異種モノマーを組み合わせることによって異種GNRのブロックであるGNRヘテロジャンクションの初の精密有機合成も可能にした。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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