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2011 年度 実績報告書

付加位置制御による金属内包フラーレンの機能化

研究課題

研究課題/領域番号 21550032
研究機関筑波大学

研究代表者

生沼 みどり  筑波大学, 数理物質系, 講師 (20323256)

キーワード金属内包フラーレン / 可逆付加反応 / 化学修飾 / ラジカル反応 / カルベン付加
研究概要

本研究では、特異な構造と物性を有し、ナノカーボン新炭素素材として期待される金属内包フラーレンの新規化学修飾法を開発し、分子変換による機能の発現を目指している。置換基導入の付加位置を制御した化学修飾を行ない、新たな金属内包フラーレン誘導体の創製を行なう。
平成23年度は、ラジカル性を有する金属内包フラーレンLa@C_<82>に対してベンジルラジカル等のフリーラジカルとの反応を検討した。ラジカルとの反応では、これまで研究してきたディールスアルダー付加反応とは異なる反応性や付加位置選択性を示すことが分かり、新たな官能基と付加位置を有する金属内包フラーレン誘導体の合成に成功した。反応の違いによるフラーレン炭素への付加位置選択性について理論計算による検証を行なったところ、理論と実験結果に良い一致が見られた。
さらに、金属内包フラーレンLa2@C_<82>。のカルベンー付加体に対して、カルベン付加反応による更なる官能基化を行なった。対称性が悪いために多数の付加位置異性体の生成が予想されたにもかかわらず、二つ目の付加反応が位置選択的に進行し、カルベン二付加誘導体の効率的な合成単離精製に成功した。誘導体は単結晶X線構造解析による構造決定に成功し、フラーレン炭素ケージに内包されているLa原子の位置、挙動等について興味深い結果が得られた。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [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

      10.1021/ja200903q

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Regioselective Synthesis of Bis-Aziridino[60]fullerene with Sulfilimine2011

    • 著者名/発表者名
      M.Okada, T.Nakahodo, M.O.Ishitsuka, H.Nikawa, T.Tsuchiya, T.Akasaka, T.Fujie, T.Yoshimura, Z.Slanina, S.Nagase
    • 雑誌名

      Chem.Asian J.

      巻: 6 ページ: 416-423

    • DOI

      10.1002/asia.201000244

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Introduction of Azetidinimine Skeleton on C_<60>2011

    • 著者名/発表者名
      N.Ueda, H.Nikawa, Y.Takano, M.O.Ishitsuka, T.Tsuchiya, T.Akasaka
    • 雑誌名

      Heteroat.Chem.

      巻: 2 ページ: 426-431

    • DOI

      10.1002/hc

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organosulfur-based Fullerene Materials2011

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

      Phosphorus, Sulfur, and Silicon

      巻: 186 ページ: 1308-1311

    • DOI

      10.1080/10426507.2010.523033

    • 査読あり
  • [学会発表] ラジカル付加反応によるLa@C82の可逆的電子状態制御2012

    • 著者名/発表者名
      高野勇太・石塚(生沼)みどり・スラニナズデネク・赤阪健・加藤立久・永瀬茂
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] 常磁性金属内包フラーレンの可逆的ラジカル反応2011

    • 著者名/発表者名
      高野勇太・石塚(生沼)みどり・スラニナズデネク・土屋敬広・赤阪健・加藤立久・永瀬茂
    • 学会等名
      第22回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 金属内包フラーレンLa_2@C_<80>の位置選択的付加反応2011

    • 著者名/発表者名
      石塚(生沼)みどり・佐野翔吾・榎春香・佐藤悟・二川秀史・土屋敬広・Zdenek Slanina・溝呂木直美・赤阪健・永瀬茂
    • 学会等名
      第22回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば)
    • 年月日
      2011-09-21

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公開日: 2013-06-26  

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