| 研究課題/領域番号 |
20K15259
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
清水 大貴 京都大学, 工学研究科, 助教 (10845019)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 非ケクレ分子 / メソイオン性 / 芳香族性 |
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| 研究実績の概要 |
テトラメチレンメタン（TMM）に代表される非ケクレ型分子は、縮退したフロンティア軌道に基づく特異な磁性、電気化学特性、光物性などに興味が持たれ、精力的な研究が行われてきた。高いジラジカル性を有する非ケクレ分子系の研究が発展している一方で、非ケクレ型であるにも関わらず開殻性を持たない電子構造として、正電荷と負電荷が分子内に非局在化したメソイオン型共役系も考えられる。その研究は活性な反応中間体としての利用が主であり、その物性の解明や機能探索は未開拓であった。
本年度は安定な非ケクレ型メソイオン共役系の創製を目指し、モデル分子であるジヘテロペンタレンの設計および合成検討を行った。現在、目的化合物の2H還元体までの合成に成功しており、来年度以降も引き続き合成検討を行う。また、合成中間体として5,6,7員環が高度に縮環した構造を有した完全縮環テトラフェニルチエノピリダジンを合成した。この化合物は空間群Pcに属する中心対称性の破れた極性結晶を形成することを明らかにした。また、分子の疑平面構造に由来してon-top型の一次元πスタッキング構造をしており、量子化学計算より積層方向に対して垂直方向に一分子あたり3.6Dという比較的大きな双極子モーメントを揃えるようなパッキングをしていることが示唆された。このような良好なパッキングに由来して、100meVを超えるトランスファー積分が見積もられており、導電性や圧電特性についても興味が持たれる。この化合物およびその類縁体についても翌年度以降に詳細な調査を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は目的としていたモデル化合物の2H還元体までの合成に成功しており、合成完了まであと数ステップのところまでのルートを確立できた。また、本研究の中で合成中間体として,6,7員環が高度に縮環した構造を有した新規な骨格を有する完全縮環テトラフェニルチエノピリダジンを得ることができ、今後の発展に期待ができる物性を観測することもできた。おおむね順調に進展していると考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在までの進捗状況で述べたとおり、本研究で設計したジヘテロペンタレン骨格の合成が進行しており、翌年度も引き続きメソイオン共役系のモデル化合物となるジチエノペンタレン誘導体の合成検討を行っていく。また、今年度見出した完全縮環テトラフェニルチエノピリダジンについても類縁体の合成、物性調査を通じた展開を行っていく。また、メソイオン共役系についての量子化学的な理解を深めるため、計算科学からのアプローチも行うことで理解の深化させていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の使用計画では本年度開催の学術討論会の参加旅費を計上する予定だったが、参加予定だった学会のオンライン化、中止、延期等により旅費の支出が０円となった。このため、次年度使用額が生じた。この分は翌年度の研究に係る試薬や各種ガラス器具などの購入費に充当する予定である。
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