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2014 年度 実績報告書

光学活性な電子スピン非局在型安定中性ラジカルの創出と物性開拓

公募研究

研究領域感応性化学種が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 25109527
研究機関愛知工業大学

研究代表者

森田 靖  愛知工業大学, 工学部, 教授 (70230133)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード安定中性ラジカル / 電子スピン非局在性 / ヘリセン / キラリティー / キラル有機ラジカル / フェナレニル / 6-オキソフェナレノキシル / 開殻グラフェンフラグメント
研究実績の概要

近年、分子磁性体研究の新しい展開として、光学活性な安定有機ラジカルを基盤としたキラル磁性体に注目が集まっており、これまでにいくつかの安定なキラル中性ラジカルが報告されている。それらは、いずれも局在型の電子スピン構造を有するニトロキシド型中性ラジカルを基盤としており、不斉の起源となる不斉炭素中心は電子スピンが存在するN-O基とは離れた部位に存在している。本研究者は、フェナレニル骨格を基盤とした平面型の縮合多環炭化水素ラジカル(「開殻グラフェンフラグメント」)についての研究を長年にわたり行っており、空気中でも安定な有機ラジカルの電子スピン非局在性に基づく様々な新しい物性・機能を実現してきた。これらの研究から得られた知見を基に、近年、ヘリセン型構造を有するπ拡張型ジアザフェナレニル中性ラジカルを設計・合成し、P およびM体の光学活性体としてそれぞれ単離に成功した。
本研究では、平面π電子系の安定中性ラジカルにヘリセン型キラリティを導入した新たな安定有機中性ラジカルを合成し、電子スピン特性と光学特性の両方を併せ持つ「新物性創出のための感応性化学種」の開発を進めている。6-オキソフェナレノキシルを [4]ヘリセン骨格に組み込んだ有機中性ラジカルの合成にH25年度に初めて成功した。H26年度においては、この中性ラジカルの合成スケールを向上させ、各種の物性測定に必要な量の合成を検討してきた。その結果、中性ラジカル前駆体であるラセミ体のアニオン種についての単結晶X線構造解析に成功し、分子構造に関する詳細な情報を得ることができた。また、電子スペクトルやサイクリックボルタンメトリー、各種の溶液ESR測定等を実施することで、電子スピン構造や酸化還元能に関する情報を収集することができた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (43件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (31件) (うち招待講演 3件) 図書 (4件) 備考 (1件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Formation of Nanometer-Thick Water Layer at High Humidity on Dynamic Crystalline Material Composed of Multi-Interactive Molecules2015

    • 著者名/発表者名
      Yakiyama, Y.; Lee, G. R.; Kim, S. Y.; Matsushita, Y.; Morita, Y.; Park, M. J.; Kawano, M.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 51 ページ: 6828-6831

    • DOI

      10.1039/C5CC01568E

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Trifluoromethyl-derived Enaminones and Their Difluoroboron Complexes: Synthesis, Crystal Structure and Electrochemistry Properties2014

    • 著者名/発表者名
      Chopin, N.; Pilet, G.; Morita, Y.; Medebielle, M.
    • 雑誌名

      J. Fluorine Chem.

      巻: 167 ページ: 211-225

    • DOI

      10.1016/j.jfluchem.2014.07.005

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Room-temperature Hyperpolarization of Nuclear Spins in Bulk2014

    • 著者名/発表者名
      Tateishi, K.; Negoro, M.; Nishida, S.; Kagawa, A.; Morita, Y.; Kitagawa, M.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.

      巻: 111 ページ: 7527-7530

    • DOI

      10.1073/pnas.1315778111

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] コヒーレントな多重マイクロ波パルスを用いたESRスペクトル操作2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤和信・中澤重顕・豊田和男・塩見大輔・森田 靖・工位武治
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] モノブロモ置換トリオキソトリアンギュレン中性ラジカルの結晶構造2015

    • 著者名/発表者名
      鳥居 剛・山田千晶・村田剛志・森田 靖
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] アルコキシカルボニル基を導入したトリオキソトリアンギュレンの合成と物性2015

    • 著者名/発表者名
      鍵谷大輔・菅原 哲・森田 靖
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] トリアンギュレン骨格にジシアノメチレン基を導入した開殻型電子アクセプターの設計と合成2015

    • 著者名/発表者名
      安藤沙也伽・西田辰介・森田 靖
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 開殻型有機分子を用いたテーラーメイド二次電池:トリオキソトリアンギュレンの分子修飾による高容量化(口頭B講演)2015

    • 著者名/発表者名
      信国浩文・朝倉典昭・慶島美和・辻 良太郎・森田 靖
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 開殻型有機分子を用いたテーラーメイド二次電池:トリオキソトリアンギュレンの分子修飾による高容量化(ATPポスター発表)2015

    • 著者名/発表者名
      信国浩文・朝倉典昭・慶島美和・辻 良太郎・森田 靖
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] トリオキソトリアンギュレンを基盤としたキラルな混合原子価塩の構造と物性2015

    • 著者名/発表者名
      山田千晶・鳥居 剛・村田剛志・森田 靖
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] トリオキソトリアンギュレン誘導体の合成および置換基効果2015

    • 著者名/発表者名
      武元一樹・村田剛志・辻 良太郎・森田 靖
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 多点相互作用能を有する細孔性配位ネットワーク錯体へのヨウ素吸着2015

    • 著者名/発表者名
      焼山佑美・森田 靖・河野正規
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部 船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 安定な有機ラジカルの蓄電および光電変換材料への応用2015

    • 著者名/発表者名
      森田 靖・辻 良太郎・中西真二
    • 学会等名
      元素戦略/希少金属代替材料開発 第9回合同シンポジウム
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2015-02-24
  • [学会発表] ポストリチウムイオン二次電池への挑戦:有機化合物が持つ多電子レドックス能を活用した分子スピン電池2014

    • 著者名/発表者名
      森田 靖
    • 学会等名
      愛工大テクノフェア 2014
    • 発表場所
      愛知工業大学
    • 年月日
      2014-11-21
  • [学会発表] Toward Applications of DNP Using Photo-excited Triplet Electrons2014

    • 著者名/発表者名
      Negoro, M.; Tateishi, K.; Nishida, S.; Kagawa, A.; Morita, Y.; Kitagawa, M.
    • 学会等名
      Joint Conference of APES2014-IES-SEST2014, APES-IES-SEST2014(第53回電子スピンサイエンス学会年会合同国際会議)
    • 発表場所
      奈良 東大寺総合文化センター
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-16
  • [学会発表] A Nitrogen Nuclear-Spin Manipulation in Single Crystals for the Use of Molecular Spin Qubits by ELDOR-NMR technique2014

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, A.; Sato, K.; Yoshino, T.; Nishida, S.; Nakazawa, S.; Rahimi, R.; Toyota, K.; Shiomi, D.; Morita, Y.; Kitagawa, M.; Takui, T.
    • 学会等名
      Joint Conference of APES2014-IES-SEST2014, APES-IES-SEST2014(第53回電子スピンサイエンス学会年会合同国際会議)
    • 発表場所
      奈良 東大寺総合文化センター
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-16
  • [学会発表] Molecular Spin Manipulation by Pulsed Electron Multiple Resonance Technique for Molecular Spin Quantum Computers2014

    • 著者名/発表者名
      Sato, K.; Nakazawa, S.; Tanaka, A.; Yoshino, T.; Sugisaki, K.; Nishida, S.; Ise, T.; Morita, Y.; Toyota, K.; Shiomi, D.; Kitagawa, M.; Takui, T.
    • 学会等名
      Joint Conference of APES2014-IES-SEST2014, APES-IES-SEST2014(第53回電子スピンサイエンス学会年会合同国際会議)
    • 発表場所
      奈良 東大寺総合文化センター
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-16
  • [学会発表] Photo-absorption properties of trioxotriangulene derivatives with one-dimensional columnar structures2014

    • 著者名/発表者名
      Wang, Q.; Ikabata, Y.; Morita, Y.; Nakai, H.
    • 学会等名
      9th International Workshop on Quantum Systems in Chemistry, Physics and Biology (QSCP-XIX)
    • 発表場所
      Tamkang University, Taiwan
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-17
  • [学会発表] 光励起三重項電子スピンを用いたDNPによる室温下での偏極率40%の達成2014

    • 著者名/発表者名
      立石健一郎・月花智博・浦田佳治・西田辰介・森田 靖・和田智之・上坂友洋
    • 学会等名
      第53回NMR討論会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター&体育館
    • 年月日
      2014-11-04 – 2014-11-06
  • [学会発表] Mixed Valence Salts of Carbon-centered Neutral Radicals2014

    • 著者名/発表者名
      Morita, Y.; Murata, T.; Yamada, C.
    • 学会等名
      5th International Meeting on Spin in Organic Semiconductors (SpinOS2014)
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-17
  • [学会発表] Molecular Spin Manipulation Technology in Pulsed Electron Magnetic Resonance Spectroscopy for Molecular Spin Quantum Computers2014

    • 著者名/発表者名
      Sato, K.; Nakazawa, S.; Tanaka, A.; Yoshino, T.; Sugisaki, K.; Nishida, S.; Ise, T.; Morita, Y.; Toyota, K.; Shiomi, D.; Kitagawa, M.; Takui, T.
    • 学会等名
      5th International Meeting on Spin in Organic Semiconductors (SpinOS2014)
    • 発表場所
      姫路
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-17
  • [学会発表] 光励起三重項状態の電子スピンを用いた動的核偏極(DNP)による室温超偏極技術2014

    • 著者名/発表者名
      根来 誠・立石健一郎・西田辰介・香川晃徳・森田 靖・北川勝浩
    • 学会等名
      第42回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      ホテルグランヴィア京都
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
  • [学会発表] 分子スピン電池:多電子授受能を活用した有機二次電池への挑戦2014

    • 著者名/発表者名
      森田 靖
    • 学会等名
      電池技術委員会
    • 発表場所
      ホテル日航福岡
    • 年月日
      2014-09-17
    • 招待講演
  • [学会発表] 高偏極化した核スピン系での磁気相転移の量子シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      香川晃徳・根来 誠・北野崇博・立石健一郎・西田辰介・森田 靖・丸山 勲・北川勝浩
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学 春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [学会発表] アザフェナレン骨格に由来した酸化還元活性を示す新規細孔性配位ネットワーク錯体2014

    • 著者名/発表者名
      焼山佑美・Koo Jin Young・Kim Jaejun・森田 靖・河野正規
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大 川内キャンパス・萩ホール
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-09
  • [学会発表] 電子スピン非局在型炭素中心中性ラジカルの新展開2014

    • 著者名/発表者名
      森田 靖
    • 学会等名
      2014年度 錯体化学 若手の会 夏の学校
    • 発表場所
      千葉県長生郡白子町 サンシャイン白子
    • 年月日
      2014-08-01 – 2014-08-03
  • [学会発表] Synthetic Organic Spin Chemistry: Materials Challenges of Air-stable pi-Extended Carbon-centered Neutral Radicals2014

    • 著者名/発表者名
      Morita, Y.
    • 学会等名
      Organisch-Chemisches Kolloquium, University of Basel
    • 発表場所
      University of Basel, Department of Chemistry, Switzerland
    • 年月日
      2014-07-07
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum Manipulation of Electron and Nuclear Spins for Molecular Spin Quantum Computers: Development of Coherent Multi-frequency ESR Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Sato, K.; Nakazawa, S.; Tanaka, A.; Yoshino, T.; Sugisaki, K.; Nishida, S.; Ise, T.; Morita, Y.; Toyota, K.; Shiomi, D.; Kitagawa, M.; Takui, T.
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Molecule-based Magnets (ICMM-2014)
    • 発表場所
      Saint Petersburg, Russia
    • 年月日
      2014-07-05 – 2014-07-09
  • [学会発表] π-Stacked Radical Polymer: Transport Properties of Trioxotriangulene Neutral Radical Crystals2014

    • 著者名/発表者名
      Morita, Y.; Murata, T.; Yamada, C.
    • 学会等名
      EUCHEM Conference on Organic Free Radicals and the Annual Meeting of the COST Action CM1201 "Biomimetic Free Radical Chemistry"
    • 発表場所
      プラハ
    • 年月日
      2014-06-29 – 2014-07-04
  • [学会発表] Spin Manipulation Technology in Pulsed Electron Magnetic Resonance Spectroscopy for Molecular Spin Quantum Computers2014

    • 著者名/発表者名
      Sato, K.; Nakazawa, S.; Tanaka, A.; Yoshino, T.; Sugisaki, K.; Nishida, S.; Ise, T.; Morita, Y.; Toyota, K.; Shiomi, D.; Kitagawa, M.; Takui, T.
    • 学会等名
      The 2nd Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology: Biological and Materials Science Oriented Applications, AWEST2014(第2回淡路国際ワークショップ)
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場
    • 年月日
      2014-06-15 – 2014-06-17
  • [学会発表] Electron-nuclear Spin Manipulation of a Molecular Spin Qubit Model by Single-crystal Pulsed ELDOR-NMR Spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, A.; Sato, K.; Yoshino, T.; Nishida, S.; Nakazawa, S.; Rahimi, R.; Toyota, K.; Shiomi, D.; Morita, Y.; Kitagawa, M.; Takui, T.
    • 学会等名
      The 2nd Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology: Biological and Materials Science Oriented Applications, AWEST2014(第2回淡路国際ワークショップ)
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場
    • 年月日
      2014-06-15 – 2014-06-17
  • [学会発表] Photo-absorption Properties of π-Stacking Structures of Trioxotriangulene Derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      Qi Wang, Yasuhiro Ikabata, Yasushi Morita, Hiromi Nakai
    • 学会等名
      第17回理論化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)ES総合館
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-24
  • [学会発表] Air-stable Carbon-centered pi-Conjugated Neutral Radicals: Fundamentals and Application for Electrode-active Materials( 空気中でも安定な炭素中心型π共役中性ラジカル:基礎物性と電池活物質への応用)2014

    • 著者名/発表者名
      森田 靖
    • 学会等名
      日本磁気学会 第196回研究会「有機/分子磁性材料の現状と今後の展開」
    • 発表場所
      東京 中央大学駿河台記念館
    • 年月日
      2014-05-16
    • 招待講演
  • [学会発表] Syntheses and Supramolecular Structures of Open-shell Molecular Crystals of Trinuclear Triple-Helicate for Spin Manipulation2014

    • 著者名/発表者名
      Nobukuni, H.; Murata, T.; Morita, Y.
    • 学会等名
      International Symposium on Reactive Intermediates and Unusual Molecules 2014 (ISRIUM 2014)
    • 発表場所
      Aster Plaza(広島市国際青年会館)、広島
    • 年月日
      2014-04-01 – 2014-04-06
  • [図書] 「CSJカレントレビュー 16 スピン化学が拓く分子磁性の新展開 設計から機能化まで」 Part II研究最前線 4章、公益財団法人日本化学会 編2014

    • 著者名/発表者名
      西田辰介・森田 靖
    • 総ページ数
      p 70-78
    • 出版者
      株式会社化学同人
  • [図書] 公益社団法人 電気化学会会誌「Electrochmemistry 特集号」『有機化合物を用いる二次電池の現状と将来展望』2014

    • 著者名/発表者名
      森田 靖・西田辰介・朝倉典昭・信国浩文
    • 総ページ数
      p 677-681
    • 出版者
      電気化学会
  • [図書] 「化学装置」2014年8月号2014

    • 著者名/発表者名
      森田 靖・西田辰介
    • 総ページ数
      p 45-50
    • 出版者
      株式会社工業通信
  • [図書] 「固体物理」 特集号「分子性固体の新物性・新機能」2014年4月号・第49巻 第4号2014

    • 著者名/発表者名
      森田 靖・西田辰介
    • 総ページ数
      p 169-180
    • 出版者
      株式会社アグネ技術センター
  • [備考] 愛知工業大学 工学部 応用化学科 森田研究室

    • URL

      http://aitech.ac.jp/~morita/index.html

  • [産業財産権] アリールリチウム化合物の製造方法2015

    • 発明者名
      武元一樹、辻 良太郎、森田 靖
    • 権利者名
      武元一樹、辻 良太郎、森田 靖
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-053670
    • 出願年月日
      2015-03-17
  • [産業財産権] 有機ラジカルポリマーおよび二次電池2015

    • 発明者名
      朝倉典昭、辻 良太郎、森田 靖
    • 権利者名
      朝倉典昭、辻 良太郎、森田 靖
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-032072
    • 出願年月日
      2015-02-20
  • [産業財産権] 活物質、それを用いたナトリウムイオン電池およびリチウムイオン電池2014

    • 発明者名
      森田 靖、中西真二、山下昭彦、岸本達人、山本典輝
    • 権利者名
      森田 靖、中西真二、山下昭彦、岸本達人、山本典輝
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-116581
    • 出願年月日
      2014-06-05
  • [産業財産権] ナトリウムイオン電池用活物質およびナトリウムイオン電池2014

    • 発明者名
      森田 靖、中西真二、山下昭彦、岸本達人、山本典輝
    • 権利者名
      森田 靖、中西真二、山下昭彦、岸本達人、山本典輝
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-116575
    • 出願年月日
      2014-06-05

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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