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2008 Fiscal Year Annual Research Report

トップダウンアプローチによるボウル型3次元π共役化合物の合成と物性探索

Research Project

Project/Area Number 20681009
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

村田 靖次郎  Kyoto University, 化学研究所, 教授 (40314273)

Keywordsフラーレン / 3次元π共役 / ボウル型分子 / 開口フラーレン / 酸化反応 / HOMO-LUMOギャップ
Research Abstract

フラーレンC60とピリダジン誘導体との熱反応により、C60骨格上に8員環の開口部を形成させた。さらに、この8員環開口体に酸素存在下、可視光を照射することによって、開口部の炭素-炭素二重結合をジケトンとして開裂させることによって、12員環の開口部塗もつジケトン誘導体を合成した。このジケトンに対して、トリエチルフォスファイトを反応させることによって、二つのケトンをカップリングさせてエポキシドに導いた。次に、銅触媒存在下、酢酸ナトリウムをこのエポキシドへ付加させ、加水分解を行うことにより、ジオールへと変換した。さらにこのジオールを(AcO)2IPh存在下、可視光を照射することによって、ラジカル的な酸化反応を行うことによって、新しい形式の12員環の開口部をもつC60誘導体を合成することができた。これら一連の化合物の構造は、1H&13C NMR, IR, Ms, UV-Vis等の各種スペクトルによって同定した。UV-visスペクトルにおいては、今回の新しい12員環開口体は、最長波長吸収の吸収端が900nmを超えるところまで観測され、この誘導体のHOMO-LUMOギャップが通常のC60誘導体よりも小さくなっていることが明らかとなった。密度汎関数法を用いた理論計算により、分子軌道のエネルギーレベルと軌道の広がりを検討したところ、HOMO-LUMOギャップがこれまでの12員環開口体よりも狭くなっていることが示唆され、さらに、フラーレン骨格の3次元的に広がった球状のπ共役系と、付加した有機基に由来するターフェニレン部位のπ共役系が繋がり、新しい3次元π共役系が実現されていることが明らかとなった。

  • Research Products

    (4 results)

All 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Internal Magnetic Fields of Dianions of Fullerene C60 and Its Cage-Opened Derivatives Studied by Encapsulated H2 as an NMR Probe2008

    • Author(s)
      Murata, M. ; Ochi, Y. ; Tanabe, F. ; Komatsu, K. ; Murata, Y.
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed. 47

      Pages: 2039-2041

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Encapsulation and Dynamic Behavior of Two H2 Molecules in an Open-Cage C702008

    • Author(s)
      Murata, Y. ; Maeda ; S. ; Murata, M. ; Komatsu, K.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc. 130

      Pages: 6702-6703

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Reaction of Fullerene C70 Encapsulating Two Molecules of H22008

    • Author(s)
      Murata, M. ; Maeda, S. ; Morinaka, Y. ; Murata, Y. ; Komatsu, K.
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc. 130

      Pages: 15800-15801

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Synthesis of Endohedral Open-Cage Fullerenes and Studies on Non-Covalent Interaction between Encapsulated Species and Fullerene Cage2008

    • Author(s)
      Yasujiro Murata, Shih-Ching Chuang, Michihisa Murata, Koichi Komatsu
    • Organizer
      213th ECS Meeting
    • Place of Presentation
      Phoenix, Arizona USA
    • Year and Date
      2008-05-19

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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