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2012 年度 実施状況報告書

放射型π共役系を内包した有機巨大環状分子の構築と機能

研究課題

研究課題/領域番号 23655132
研究機関首都大学東京

研究代表者

伊與田 正彦  首都大学東京, 大学教育センター, 特任教授 (50115995)

研究分担者 長谷川 真士  北里大学, 理学部, 助教 (20438120)
大谷 裕之  横浜国立大学, 環境情報研究科(研究院), 教授 (30213763)
キーワード超分子
研究概要

平成24度は「放射型π共役系の結合した有機巨大環状分子の構築」と「巨大環状π共役分子の磁性金属錯体」に取り組んだ。前者はその全合成が鍵となるので、大学院学生および博士研究員と共に積極的に合成研究を行った。特に、放射型π共役系の合成を第一に行う必要があるので、それを中心に置いて研究を行い、その後、巨大環状共役系の合成を行うことを計画し、研究を進めた。また、後者の合成は、一部進んでいるが、最終段階の収率が低いのでその向上に努め、合成を完了すべく努力した。具体的には、放射型π共役系としては、ピロールの縮環したテトラチアフルバレンが放射状に置換した3種のベンゼンを合成して、その平面性と分子の持つ自己会合能を調べ、ヨウ素をドープして導電性の変化を調べた。また、巨大環状π共役分子の磁性金属錯体としては、ベンゼン環のオルト位にトロポロンを導入した分子を合成し、その二価銅錯体を調製して大環状3量体とし、二価銅間の磁気的な相互作用を検討した。この大環状錯体は、フラーレンC60を取り込むこともわかっているので、C60を取り込んだ状態での二価銅間の磁気的相互作用についても調べ、内部に取り込まれたフラーレンを通しての磁気的相互作用の大きさを見積もった。

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

「放射型π共役系の結合した有機巨大環状分子の構築」については、フラーレンを内包した巨大環状オリゴチオフェンの合成とそのX線結晶構造解析にすでに成功した。フラーレンとしては、C60とC70が内包でき、単結晶の作成にも成功している。ただし、放射型π共役系としては、オリゴチオフェンの使用が理想的であるから、現在、その合成も進めている。また、有機巨大環状分子としては、巨大環状トロポロン銅(II)錯体が興味深い分子であるから、その合成を並行して進た。以上の結果、研究目的の達成度は60%程度と考えられ、更なる標的分子の合成を鋭意行っている。

今後の研究の推進方策

巨大環状π共役分子の磁性金属錯体としては、ベンゼン環のオルト位にトロポロンを導入した分子を合成し、その二価銅錯体を調製して大環状3量体として、二価銅間の磁気的相互作用をすでに検討した。また、この大環状錯体が、フラーレンC60を取り込むこともわかっているので、C60を取り込んだ状態での二価銅間の磁気的相互作用をさらに詳細に調べ、内部に取り込まれたフラーレンを通しての磁気的相互作用の大きさを正確に見積もることが次の目標である。

次年度の研究費の使用計画

平成24年度において、「フラーレンを内包した大環状磁性錯体の研究」が完結せず、残金が生じたので、次年度にこの繰越金(50,0000円)を使って、フラーレンを内包した大環状磁性錯体における錯体間の相互作用を調べることを計画している。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Solvent-induced Crystalline State Emission and Multichromism of Bent pi-Surface System Composed of Dibenzocyclooctatetraene Units2013

    • 著者名/発表者名
      T. Nishiuchi, K. Tanaka, Y. Kuwatani, J. Sung, T. Nishinaga, D. Kim, M. Iyoda
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 19 ページ: 4110-4116

    • DOI

      10.1002/chem.201203952

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Assembly, Chromic Properties, and Nanostructure Formation of Tetrathiafulvalene-fused Dodecadehydro[18]annulenes2012

    • 著者名/発表者名
      Enozawa, H.; Takahashi, T.; Nishinaga, T.; Kato, T.; Hasegawa, M.; Iyoda, M
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn

      巻: 85 ページ: 1120-1137

    • DOI

      10.1246/bcsj.20120135

  • [雑誌論文] Sterically congested pyrrole-fused tetrathiafulvalene decamers as highly conductive amorphous molecular materials2012

    • 著者名/発表者名
      Takase, M.; Yoshida, N.; Narita, T.; Fujio, T.; Nishinaga, T.; Iyoda, M
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 2 ページ: 3221-3224

    • DOI

      10.1039/c2ra00035k

  • [雑誌論文] Giant Conjugated Macrocycles: Synthesis and Applications2012

    • 著者名/発表者名
      M. Iyoda
    • 雑誌名

      J. Synth. Org. Chem. Jpn.

      巻: 70 ページ: 1157-1163

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Face-to-Face Arranged Dimeric Tetrathiafulvalenes and Their Cation Radical and Dication Species as Models of Mixed Valence and pi-Dimer States2012

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 85 ページ: 51-60

    • DOI

      10.1246/bcsj.20110224

    • 査読あり
  • [学会発表] 新しい環状π電子系の構築と機能に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      伊與田正彦
    • 学会等名
      第6回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      松山、愛媛
    • 年月日
      20121214-20121215
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanostructure Formation and Functional Properties of Giant Macrocyclic Oligothiophenes2012

    • 著者名/発表者名
      Iyoda, M
    • 学会等名
      2nd International Conference on Nanotek and Expo
    • 発表場所
      Philadelphia, Pennsylvania, USA
    • 年月日
      20121203-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 大環状オリゴチオフェン-合成とその特異な物性

    • 著者名/発表者名
      伊與田正彦
    • 学会等名
      大阪府立大学白鷺セミナー第65回講演会(招待講演)
    • 発表場所
      大阪府立大学、堺
    • 招待講演
  • [図書] PEDOT の材料物性とデバイス応用2012

    • 著者名/発表者名
      伊與田正彦、西長亨
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      サイエンス&テクノロジー
  • [備考] 首都大学東京伊與田研究室

    • URL

      http://www.comp.tmu.ac.jp/iyoda/

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公開日: 2014-07-24  

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