2016 Fiscal Year Annual Research Report
3回対称π電子系による非相互貫入ヘキサゴナルネットの造形と構造・物性ダイナミズム
Publicly Offered Research
| Project Area | pi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions |
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15H00998
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
久木 一朗 大阪大学, 工学研究科, 助教 (90419466)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 水素結合 / 有機構造体 / 3回対称性 / ヘキサゴナルネットワーク / 多孔質材料 / カルボン酸 / デヒドロアヌレン / 結晶工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3回対称性の分子あるいは超分子シントンから形成される水素結合性の多孔性2次元ヘキサゴナルネットワーク(H-HexNet)を相互貫入なしに積層化できれば、化学種の吸着・貯蔵材や、超分子集合体を構築する足場材としても展開できる。我々は、分子自身が空孔をもったC3対称性π共役環状分子にo-ターフェニルジカルボン酸部位を導入した環状π電子系T18が、水素結合によって複数種の大きな包接空間をもったH-HexNetを形成し、それらが相互貫入なく積層した低密度H-HexNet積層構造を与えることを見出した。さらに本手法を大きさの異なる一連のパイ電子系に適応することによって、本手法の一般化と多様なH-HexNet積層体の構築および機能化について検討した。
DMFと芳香族分子の混合溶媒から50~100度で結晶化することによってすべての系でH-HexNet積層構造の単結晶を得た。H-NexNetはいずれも相互貫入なく積層しているが、積層様式(層のずれ具合)はそれぞれの共役コアの構造に依存する。網目状の空間には, 再結晶に用いた芳香族分子が包接されており, その包接空間の体積比は４１～５９％である。これらの積層構造の空隙部に包接された溶媒分子を除去したところ、２つの構造体では依然として高い結晶性を保持しており、ガス吸着実験から多孔性を維持していることが分かった。粉末Ｘ線解析および計算化学を用いた結晶構造予測法によって活性化後の結晶構造を同定・推定した。いずれの場合も層のずれによってH-NexNet骨格が大きく重なり、直径8.5~8.9 Åの1次元チャネル空間が形成されている。この空孔への低級炭化水素の吸着挙動および、この空間を足場としたC60の配列についても明らかにした。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Fluoreno[2,3-b]fluorene vs Indeno[2,1-b]fluorene: Unusual Relationship between the Number of π Electrons and Excitation Energy in m-Quinodimethane-Type Singlet Diradicaloids2017
Author(s)
Hirokazu Miyoshi, Masahito Miki, Shintaro Hirano, Akihiro Shimizu, Ryohei Kishi, Kotaro Fukuda, Daisuke Shiomi, Kazunobu Sato, Takeji Takui, Ichiro Hisaki, Masayoshi Nakano, Yoshito Tobe
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Journal Title
J. Org. Chem.
Volume: 82
Pages: 1380-1388
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Stacked Antiaromatic Porphyrins2016
Author(s)
Ryo Nozawa, Hiroko Tanaka, Won-Young Cha, Yongseok Hong, Ichiro Hisaki, Soji Shimizu, Ji-Young Shin, Tim Kowalczyk, Stephan Irle, Dongho Kim, Hiroshi Shinokubo
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Journal Title
Nature Commun.
Volume: 7
Pages: 13620
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Template Synthesis of Decaphyrin without Meso-Bridges: Cyclo[10]pyrrole2016
Author(s)
Tetsuo Okujima, Chie Ando, Saurabh Agrawal, Hiroki Matsumoto, Shigeki Mori, Keishi Ohara, Ichiro Hisaki, Takahiro Nakae, Masayoshi Takase, Hidemitsu Uno, Nagao Kobayashi
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 138
Pages: 7540-7543
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A Series of Layered Assemblies of Hydrogen-Bonded, Hex-agonal Networks of C3-Symmetric π-Conjugated Molecules: A Potential Motif of Porous Organic Materials2016
Author(s)
Ichiro Hisaki, Shoichi Nakagawa, Nobuaki Ikenaka, Yutaka Imamura, Michio Katouda, Motomichi Tashiro, Hiromu Tsuchida, Tomoki Ogoshi, Hiroyasu Sato, Norimitsu Tohnai, Mikiji Miyata
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 138
Pages: 6617-6628
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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