リチウム内包水酸化フラーレンの開発によるイオン内包イオン挙動の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23651111
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小久保 研 大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (20304008)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: ナノ粒子 / フラーレン

研究概要

リチウム内包フラーレン Li+@C60 のクラスターならびに PF6 塩から、対応するリチウム内包水酸化フラーレンを得ることに成功した。7Li NMR により、反応後もLi+が内包されていることを確認した。内包 Li+の効果により、この反応は高い位置選択性で進行し、主に3つの異性体のみを与えた。また、[Li+@C60]PF6-が TBA+PF6-よりも高いイオン伝導性を有することを見いだし、電気化学的還元によりラジカルアニオン種 Li+@C60・-を得た。これらの研究を通じ、"カチオン内包アニオン"種の興味深い物性を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Radical-Scavenging Ability of Hydrophilic Carbon Nanoparticles: From Fullerene to its Soot, Fullerenes, Nanotubes and Carbon (2013)
  • 著者名/発表者名: Kokubo K., Yamakura S., Nakamura Y., Ueno H., Oshima T.
  • 雑誌名: Nanostructures 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magic Number Effect on Cluster Formation of Polyhydroxylated Fullerenes in water-Alcohol Binary Solution (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Y., Ueno H., Kokubo K., Ikuma N., Oshima T.
  • 雑誌名: J. Nanoparticle Res 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Characterization of New Acetalized [60]Fullerenes (2013)
  • 著者名/発表者名: Kokubo K., Masuda H., Ikuma N., Mikie T., Oshima T.:
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 54 ページ: 3510-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of a New Class of Fullerene Derivative Li+@C60O-(OH)7 as a "CationEncapsulated Anion Nanoparticle" (2013)
  • 著者名/発表者名: Ueno H., Kokubo K., Kwon E., Nakamura Y., Ikuma N., Oshima T.
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 5 ページ: 2317-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of a Lithium-Encapsulated Fullerenol and the Effect of the Internal Lithium Cation on Its Aggregation Behavior (2012)
  • 著者名/発表者名: Ueno H., Nakamura Y., Ikuma N., Kokubo K., Oshima T.
  • 雑誌名: Nano Res. 巻: 5 ページ: 558-64
  • 査読あり
• [学会発表] TiCl4-Catalyzed Facile Acetalization of 1,2-(4'-Oxocyclohexano)fullerene Directed to n-Type Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Masuda, K. Kokubo, N. Ikuma, T. Oshima
  • 学会等名: The Twelfth International Kyoto Conference on New Aspect of Organic Chemistry (IKCOC-12)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20131112-16
• [学会発表] Effect of Encapsulated Lithium Cation on Multi-Hydroxylation of Fullerene Cage (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ueno, Y. Nakamura, N. Ikuma, K. Kokubo, T. Oshima
  • 学会等名: The Twelfth International Kyoto Conference on New Aspect of Organic Chemistry (IKCOC-12)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20131112-13
• [学会発表] リチウム内包水酸化フラーレンの合成と同定:反応および生成物に見られる内包リチウムの効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上野 裕、中村友治、伊熊直彦、小久保 研、大島 巧
  • 学会等名: 第93回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] Synthesis, Properties, and Applications of Hydrophilic Hollow Carbon Nanoparticles from C60 and Its Soot (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kokubo, H. Ueno, Y. Nakamura, S. Yamakura, T. Oshima:
  • 学会等名: MRS Fallmeeting & Exhibit
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20121125-30
• [学会発表] Synthesis of a New Class of Molecule Li+@C60O-(OH)7 as a "Cation-Encapsulated Anion Nanoparticle" by Multihydroxylation of Li-Encapsulated Fullerene (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Ueno, Y. Nakamura, N. Ikuma, K. Kokubo, T. Oshima
  • 学会等名: 2012 MRS Fall meeting & Exhibit
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20121125-30
• [学会発表] カチオン内包アニオンナノ粒子:リチウム内包水酸化フラーレンの合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上野 裕、中村友治、伊熊直彦、小久保 研、大島 巧
  • 学会等名: 第43回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20120905-07
• [学会発表] アルコール‐水混合溶媒中における水酸化フラーレンの凝集挙動に対するマジックナンバー効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村友治、上野 裕、伊熊直彦、小久保 研、大島 巧
  • 学会等名: 第43回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20120905-07
• [学会発表] IG 法を用いた種々水酸化フラーレンの精密粒径測定ならびに分子間力制御による凝集挙動の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村友治、上野 裕、小久保 研、大島 巧
  • 学会等名: 第92回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] Li@C60(OH)n の合成と同定: 外部水酸基導入による特異的挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上野 裕、中村友治、小久保 研、大島 巧
  • 学会等名: 第42回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20120306-08
• [図書] Water-Soluble Single-Nano Carbon Particle: Fullerenols and its Derivatives, In "The Delivery of Nanoparticles" (2012)
  • 著者名/発表者名: Kokubo K
  • 総ページ数: 317-332
  • 出版者: Ed., Hashim A. A., Intech; chap