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2011 年度 研究成果報告書

組織化常磁性フラーレンの創製と機能

研究課題

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研究課題/領域番号 20245006
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機化学
研究機関筑波大学

研究代表者

赤阪 健  筑波大学, 数理物質系, 教授 (60089810)

研究分担者 土屋 敬広  筑波大学, 数理物質系, 講師 (10375412)
生沼 みどり  筑波大学, 数理物質系, 講師 (20323256)
連携研究者 永瀬 茂  分子科学研究所, 理論分子科学研究系, 教授 (30134901)
前田 優  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (10345324)
山田 道夫  東京学芸大学, 教育学部, 助教 (00583098)
研究期間 (年度) 2008 – 2011
キーワードフラーレン / 化学修飾 / 集積化 / FET
研究概要

本研究では常磁性内包フラーレンの1, 3-双極子環化付加反応およびカルベン付加反応を用いた種々の常磁性内包フラーレン誘導体を合成した。La@C_<82>誘導体単結晶の電荷輸送特性を調べたところ、μ=10cm^2 V^<-1>s^<-1>という値が見積もられた。この電子移動度はこれまでに報告された電子共役系有機材料の中でも格段に高い値であり、配向制御されたLa@C_82誘導体が非常に優れた電荷輸送特性を有することを示す結果である。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 22件) 学会発表 (6件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Unexpected Formation of a Sc_3C_2@C_<80> Bisfulleroid Derivative2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kurihara, Y. Iiduka, Y. Rubin, M. Waelchli, N. Mizorogi, Z. Slanina, T. Tsuchiya, S. Nagase, T. Akasaka
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 4092-4095

    • DOI

      DOI:10.1021/ja300279x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemical Understanding of Carbide Cluster Metallofullerenes : A Case Study on Sc_2C_2@C_2v(5)-C_<80> with Complete X-Ray Crystallographic Characterizations2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kurihara, X. Lu, Y. Iiduka, H. Nikawa, N. Mizorogi, Z. Slanina, T. Tsuchiya, S. Nagase, T. Akasaka
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 3139-3144

    • DOI

      DOI:10.1021/ja210101f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Co-Crystal Composed of the Paramagnetic Endohedral Metallofullerene La@C_<82> and Nickel Porphyrin with High Electron Mobility2012

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, H. Nikawa, S. Seki, L. Wang, G. Luo, J. Lu, M. Haranaka, T. Tsuchiya, S. Nagase, T. Akasaka
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed

      巻: 51 ページ: 1589-1591

    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-Ray Structures of Sc_2C_2@C_<2n> (n=40, 41, 42) : In-Depth Understanding of the Core-Shell Interplay in Carbide Cluster Metallofullerenes2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kurihara, X. Lu, Y. Iiduka, H. Nikawa, M. Hachiya, N. Mizorogi, Z. Slanina, T. Tsuchiya, S. Nagase, T. Akasaka
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 51 ページ: 746-750

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sc_2@C_<3v> (8)-C_<82> vs. Sc_2C_2@C_<3v>(8)-C_<82> : Drastic Effect of C_2 Capture on the Redox Properties of Scandium Metallofullerenes2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kurihara, X. Lu, Y. Iiduka, N. Mizorogi, Z. Slanina, T. Tsuchiya, S. Nagase, T. Akasaka
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 48 ページ: 1290-1292

    • DOI

      DOI:10.1039/c2cc16422a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Elucidation and Regioselective Functionalization of an Unexplored Carbide Cluster Metallofullerene Sc_2C_2@C_s(6)-C_<82>2011

    • 著者名/発表者名
      X. Lu, K. Nakajima, Y. Iiduka, H. Nikawa, N. Mizorogi, Z. Slanina, T. Tsuchiya, S. Nagase, T. Akasaka
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 133 ページ: 19553-19558

    • DOI

      DOI:10.1021/ja208841w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enantioselective Synthesis of Endohedral Metallofullerenes2011

    • 著者名/発表者名
      K. Sawai, Y. Takano, M. Izquierdo, S. Filippone, N. Martin, Z. Slanina, N. Mizorogi, M. Waelchli, T. Tsuchiya, T. Akasaka, S. Nagase
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 133 ページ: 17746-17752

    • DOI

      DOI:10.1021/ja2062727

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stable Radical Anions Inside Fullerene Cages : Formation of Reversible Electron Transfer Systems2011

    • 著者名/発表者名
      T. Tsuchiya, M. Wielopolski, N. Sakuma, N. Mizorogi, T. Akasaka, T. Kato, D. M. Guldi
    • 雑誌名

      S. NagaseJ. Am. Chem. Soc.

      巻: 133 ページ: 13280-13283

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Charge-Transfer Chemistry of La_2@Ih-C_<80>/Sc_3N@I_h-C_<80>. Zinc Porphyrin Conjugates : Impact of Endohedral Cluster2011

    • 著者名/発表者名
      L. Feng, S. G. Radhakrishnan, N. Mizorogi, Z. Slanina, H. Nikawa, T. Tsuchiya, T. Akasaka, S. Nagase, N. Martin
    • 雑誌名

      D. GuldiJ. Am. Chem. Soc.

      巻: 133 ページ: 7608-7618

    • DOI

      DOI:10.1021/ja202331r

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regioselective Bis-functionalization of Endohedral Dimetallofullerene, La_2@C_<80> : Extremal La-La Distance2011

    • 著者名/発表者名
      M. O. Ishitsuka, S. Sano, H. Enoki, S. Sato, H. Nikawa, T. Tsuchiya, Z. Slanina, N. Mizorogi, M. T. H. Liu, T. Akasaka, S. Nagase
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 133 ページ: 7128-7134

    • DOI

      DOI:10.1021/ja200903q

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regioselective Cycloaddition of La_2@I_h-C_80 with Tetracyanoethylene Oxide : Formation of an Endohedral Dimetallofullerene Adduct Featuring Enhanced Electron-Accepting Character2011

    • 著者名/発表者名
      M. Yamada, M. Minowa, S. Sato, Z. Slanina, T. Tsuchiya, Y. Maeda, S. Nagase, T. Akasaka
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 133 ページ: 3796-3799

    • DOI

      DOI:10.1002/ange.201100961

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semi-metallic Single-component Crystal of Soluble La@C_<82> Derivative with High Electron Mobility2011

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, S. Seki, Y. Honsho, L. Wang, H. Nikawa, G. Luo, J. Lu, M. Haranaka, T. Tsuchiya, S. Nagase, T. Akasaka
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 133 ページ: 2766-2771

    • DOI

      DOI:10.1021/ja110465y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sc_2C_2@C_<80> Rather than Sc_2@C_<82> : Templated Formation of Unexpected C_2v(5)-C_<80> and Temperature-Dependent Dynamic Motion of Internal Sc_2C_2 Cluster2011

    • 著者名/発表者名
      H. Kurihara, X. Lu, Y. Iiduka, N. Mizorogi, Z. Slanina, T. Tsuchiya, T. Akasaka
    • 雑誌名

      S. NagaseJ. Am. Chem. Soc.

      巻: 133 ページ: 2382-2385

    • DOI

      DOI:10.1021/ja1107723

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radical Derivatives of Insoluble La@C_<74> : X-ray Structures, Metal Positions and Isomerization2011

    • 著者名/発表者名
      X. Lu, H. Nikawa, T. Kikuchi, N. Mizorogi, Z. Slanina, T. Tsuchiya, S. Nagase, T. Akasaka
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed

      巻: 50 ページ: 6356-6359

    • DOI

      DOI:10.1002/anie.201100961

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Covalently Linked Porphyrin-La@C_<82>Hybrids : Structural Elucidation and Investigation of Intramolecular Interactions2011

    • 著者名/発表者名
      L. Feng, Z. Slanina, S. Sato, K. Yoza, T. Tsuchiya, N. Mizorogi, T. Akasaka, S. Nagase, N. Martin, D. M. Guldi
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed

      巻: 50 ページ: 5909-5912

    • DOI

      DOI:10.1002/anie.201100432

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal Carbosilylation of Endohedral Dimetallofullerene La_2@Ih-C_<80> with Silirane2010

    • 著者名/発表者名
      M. Yamada, M. Minowa, S. Sato, M. Kako, Z. Slanina, N. Mizorogi, T. Tsuchiya, Y. Maeda, S. Nagase, T. Akasaka
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 132 ページ: 17953-17960

    • DOI

      DOI:10.1021/ja108671b

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photochemical Addition of C_<60> with Siliranes : Synthesis and Characterization of Carbosilylated and Hydrosilylated C_<60> Derivatives2010

    • 著者名/発表者名
      J. Nagatsuka, S. Sugitani, M. Kako, T. Nakahodo, N. Mizorogi, M. O. Ishitsuka, Y. Maeda, T. Tsuchiya, T. Akasaka, X. Gao
    • 雑誌名

      S. Nagase J. Am. Chem. Soc.

      巻: 132 ページ: 12106-12120

    • DOI

      DOI:10.1021/ja1049719

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Molecular Ce_2@Ih-C_<80> Switch-Unprecedented Oxidative Pathway in Photoinduced Charge Transfer Reactivity2010

    • 著者名/発表者名
      D. M. Guldi, L. Feng, S. G. Radhakrishnan, H. Nikawa, M. Yamada, N. Mizorogi, T. Tsuchiya, T. Akasaka, S. Nagase, M. A. Herranz, N. Martin
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 132 ページ: 9078-9086

    • DOI

      DOI:10.1021/ja101856j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Donor-Acceptor Conjugates of Lanthanum Endohedral Metallofullerene and π-Extended Tetrathiafulvalene2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Takano, M. A. Herranz, N. Martin, S. G. Radhakrishnan, D. M. Guldi, T. Tsuchiya, S. Nagase, T. Akasaka
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 132 ページ: 8048-8055

    • DOI

      DOI:10.1021/ja100665q

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Yb@C_<2n> (n=40, 41, 42) : New Fullerene Allotropes with Unexplored Electrochemical Properties2010

    • 著者名/発表者名
      X. Lu, Z. Slanina, T. Akasaka, T. Tsuchiya, A N. Mizorogi
    • 雑誌名

      S. NagaseJ. Am. Chem. Soc.

      巻: 132 ページ: 5896-5905

    • DOI

      DOI:10.1021/ja101131e

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitrated Benzyne Derivatives ofLa@C_<82> : Addition of NO_2 and Its Positional Directing Effect on the Subsequent Addition of Benzynes2010

    • 著者名/発表者名
      X. Lu, H. Nikawa, T. Tsuchiya, T. Akasaka, M. Toki, H. Sawa, N. Mizorogi, S. Nagase
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 49 ページ: 594-597

    • DOI

      DOI:10.1002/anie.200905024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effect of Atomic Nitrogen on theC_<60> Cage2010

    • 著者名/発表者名
      H. Nikawa, Y. Araki, Z. Slanina, T. Tsuchiya, T. Akasaka, T. Wada, O. Ito, K.-P. Dinse, M. Ata, T. Kato
    • 雑誌名

      S. NagaseChem. Commun.

      巻: 46 ページ: 631-633

    • DOI

      DOI:10.1039/b914624e

    • 査読あり
  • [学会発表] 「組織化常磁性内包フラーレンの分子変換と電子移動挙動」(依頼講演)2012

    • 著者名/発表者名
      土屋敬広, 赤阪健, 関修平, 谷垣勝己
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2012-03-17
  • [学会発表] 金属内包フラーレンを鍵物質とした有機ドナー分子との超分子系の構築2011

    • 著者名/発表者名
      土屋敬広, 青山亮, 佐久間理子, 溝呂木直美, 赤阪健, Dirk M. Guldi, 加藤立久, 永瀬茂
    • 学会等名
      第38回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      石川県立音楽堂邦楽ホール
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] Electronic Modulation of Endohedral Metallofullerenes by Chemical Functionalization2011

    • 著者名/発表者名
      T. Akasaka, M.Yamada, M. Minowa, S. Sato, N. Mizorogi, Z. Slanina, T. Tsuchiya, Y. Maeda, S. Nagase
    • 学会等名
      14th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-14)
    • 発表場所
      Oregon, USA
    • 年月日
      2011-07-24
  • [学会発表] 組織化常磁性内包フラーレンの創製2011

    • 著者名/発表者名
      土屋敬広, 赤阪健, 関修平, 谷垣勝己
    • 学会等名
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 年月日
      2011-03-25
  • [学会発表] 「金属内包フラーレンに基づく超分子系の構築」(依頼講演)2011

    • 著者名/発表者名
      土屋敬広, 赤阪健
    • 学会等名
      筑波大学戦略イニシアティブ(A)「機能物質創製研究拠点」第1回若手シンポジウム
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2011-01-05
  • [学会発表] 金属内包フラーレンを鍵物質とした超分子系の構築2010

    • 著者名/発表者名
      土屋敬広, 横澤裕也, 赤阪健, Dirk M. Guldi, 永瀬茂
    • 学会等名
      日本化学会第4回関東支部大会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2010-08-30
  • [図書] Chemistry of Nanocarbons2010

    • 著者名/発表者名
      F. Wudl, amd S. Nagase Eds.
    • 総ページ数
      498
    • 出版者
      Wiley-Blackwell, Chichester
  • [備考]

    • URL

      http://www.tara.tsukuba.ac.jp/~akasakalab/

  • [産業財産権] 窒素内包フラーレン類の分離精製法2010

    • 発明者名
      赤阪健
    • 権利者名
      国立大学法人筑波大学
    • 産業財産権番号
      特許、第4528906号
    • 取得年月日
      2010-06-18
  • [産業財産権] 有機修飾カーボンナノチューブの製造方法2009

    • 発明者名
      前田優, 赤阪健
    • 権利者名
      独立行政法人科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      特許、第4528906号
    • 出願年月日
      2009-03-12

URL: 

公開日: 2013-07-31  

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