|
本研究課題では、得られる幾何学的構造が予測可能な有機合成化学反応を用いて、窒素原子を明確な位置に導入したグラフェンシート構造体の構築を目指している。π電子共役系ネットワークを維持しながら、つまり、炭素のみからなる従来のグラフェンシートが有する物性及び構造的特徴を維持しながら、窒素原子の導入による新規物性の発現とその制御を可能にすることを本研究の最終目的としている。これまで、類似の目的物を構築するためにいくつかのアプローチが報告されているが、高真空下での高温反応など過酷な条件を必要としており、また、得られた化合物の構造が不明瞭であると言った問題を有している。本課題では、フルオロベンゼン類へのピロールアニオンの芳香族求核置換反応を用いてその前駆体を構築し、これを酸化的に縮環させることで目的化合物を合成しようと計画している。初年度である本年度は、比較的分子量が小さく、溶媒に可溶で物性評価を行う上で取り扱い易い系の前駆体および縮環体の合成を行った。具体的には、ベータ位を修飾したピロールを用いて、ヘキサ、テトラ、トリフルオロベンゼン類への置換反応に続く酸化的縮環反応によりパイ共役内部に窒素原子を複数個含む共役系分子を合成し、その新規骨格の物性評価を行った。さらに、テトラチアフルバレンをピロールのベータ位に直接縮環させたピロール誘導体(PyTTF)を用い、求核置換反応を用いて複数のPyTTFを放射状にアレンジした分子を合成し、超分子集合体形成能や酸化種の物性評価を行っている。
|
