プロペラ型π電子系を用いた三次元グラフェンナノリボンの創製と機能開拓

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K19004
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 久保 孝史 大阪大学, 理学研究科, 教授 (60324745)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2021-03-31
• キーワード: グラフェンナノリボン / 三次元化 / C60 / プロペラン

研究成果の概要

本研究は、グラフェンナノリボン(GNR)等に代表される二次元炭素材料に対して、新たな次元性の導入、すなわち三次元GNR(3D-GNR)と呼べる新たな炭素材料の創出を行い、その効率的合成法の確立と機能開拓に挑戦することを目的とした。実際に、新たなモノマーユニットととしてヘキサブロモトリナフト[3.3.3]プロペランを選択し、金属基板上で重合させて3D-GNRを効率よく得る条件を見出すことができた。さらに得られた3D-GNRから臭素原子を任意の位置で取り除くことにも成功し、C60分子を結合させることもできた。

自由記述の分野

構造有機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

グラフェンナノリボン(GNR)は、近年合成法の開発が著しく進み、金属基板上で多様な構造を有するGNRが容易に得られるようになっている。しかし、そのほとんどが一次元もしくは二次元の構造であり、基板の垂直方向に次元性を持つGNRの合成はいまだ困難な状況である。本研究で得られた結果は、三次元GNRという新たな炭素材料の創製だけではなく、任意の位置での官能基化が行えることから、GNRの高度な機能化につながる画期的な成果である。