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2023 年度 研究成果報告書

m-キノジメタンを基盤とする開殻性分子の電子構造と物性の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 20H02723
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

清水 章弘  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (30584263)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードラジカル / ジラジカル / 基底三重項 / ケクレ炭化水素 / 非ケクレ炭化水素 / キノジメタン
研究成果の概要

m-キノジメタンの不対電子の相互作用を制御することにより、ジラジカルの基底スピン多重度を制御できると着想して研究を行った。m-キノジメタンを基盤とする基底三重項の縮合多環炭化水素として、非ケクレ炭化水素であるトリアンギュレン誘導体および窒素ドープトリアンギュレンカチオン誘導体と、ケクレ炭化水素であるビスジベンゾ[3,4:5,6]シクロヘプタ[1,2-a:2,1-d]ベンゼン誘導体の合成と単離に成功した。基底三重項の縮合多環炭化水素を初めて結晶として単離することに成功し、基底三重項ジラジカルの近赤外発光を初めて見出した。

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

これまで基底三重項の縮合多環ジラジカルは不安定であるとされてきたが、本研究ではその常識を打ち破り、様々な基底三重項のジラジカルが単離可能であり、空気中で取り扱えるほど安定なジラジカルも存在することを明らかにした。不対電子間に働く強磁性的相互作用は非常に大きく、室温でも不対電子の向きが揃っており、また、優れた光学的および電気化学的性質を示すことを明らかにしており、今後の機能性磁性材料への応用の可能性を示す研究であると考えている。

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公開日: 2025-01-30  

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