Science of Post-nanocarbons: Structural science of nano pi-space

后纳米碳科学：纳米π空间结构科学

• 批准号: 20H00375
• 负责人: 磯部 寛之
• 金额: $ 29.04万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00375/
• 关键词: ナノカーボン; 有機合成化学; 物理有機化学; 巨大分子; 湾曲π共役

「ポストナノカーボン科学：ナノπ空間の精密構造科学」と題した本研究は，明確・一義な構造を有する新たなナノカーボン分子を設計・合成し，その特性解明とそれに基づく機能開拓を目指すものである．「大きく曲がったπ電子系の特性とはなにか？」を根源的な問いに据え，「新分子・新物質創造」によりその解を追い求める提案である．本研究課題では，「１．多様構造の創造」「２．基本特性の解明」「３．機能性への展開」の3項目を検討項目とし，その三つ巴の研究展開により，「分子性ナノカーボンの科学」を飛躍的に発展させることを目指して検討を進めた．本研究期間には，特に「１．多様構造の創造」「２．基本特性の解明」に注力した．「１．多様構造の創造」においては，主にヘテロ原子を導入した新分子の設計・合成を進めてきたが，窒素原子を導入した巨大筒状分子の合成に成功し，窒素ドープがもたらす電子的影響について詳細を検討した．「２．基本特性の解明」の項目では，筒状の炭化水素ホストと，球状のアザフラーレン回転子からなる超分子会合体を構築した．これは以前に我々が発見している，分子間の極微摩擦により固体内慣性回転を実現する「分子ベアリング」の窒素原子をドープした類縁体である．この窒素ドープ型分子ベアリングについて，溶液中における動的挙動をNMR測定と理論計算を用いて詳細に解析した．特に置換基を有する分子ベアリングにおいて，筒の上下をフリップする興味深い運動を解明した．その他，「３．機能性への展開」に関連して，鎖状オリゴアリーレンの有機EL素子への応用に関する成果を報告した．

"ポ ス ト ナ ノ カ ー ボ ン science: ナ ノ PI space の precision construct science" と topic し た は, this research clearly, a righteous な a す を construction る new た な ナ ノ カ ー ボ ン molecular design, synthesis し を, そ の features interpret と そ れ に base づ く function develop を refers す も の で あ る. "Large く く qu がったπ electron system <s:1> characteristics と なに なに?" を root な asked い に according to え, "new molecular, the creation of new materials" に よ り そ の solution を chase い め る proposal で あ る. This research topic で は, "many others in structure の create" "2. Basic characteristics の interpret" "3. Functional へ の launched" を の 3 project 検 for project と し, そ の three つ ba の research on に よ り, "molecular ナ ノ カ ー ボ ン の science" を leap に 発 exhibition さ せ る こ と を refers し て beg を 検 into め た. During this research period, に に, in particular, に "1. Multi-structure <s:1> creation" and "2. Explanation of basic characteristics <e:1>" に focused on た た. "Many others in structure の create" に お い て は, Lord に ヘ テ ロ atomic を import し た new molecular design, synthesis を の into め て き た が, smothering element atoms を import し た tubular molecular の synthetic に huge し, smothering element ド ー プ が も た ら す electron impact に つ い て detailed を beg し 検 た. "2. Basic characteristics の interpret の project" で は, tubular の coking water element ホ ス ト と, globular の ア ザ フ ラ ー レ ン son back to planning か ら な る supramolecular will fit を build し た. こ れ は に before I 々 が 発 see し て い る, intermolecular の microscopic friction に よ り solid in inertial back planning を be presently す る "molecular ベ ア リ ン グ" の smothering element atoms を ド ー プ し た class try body で あ る. こ の smothering element ド ー プ molecule ベ ア リ ン グ に つ い て, solution に お け る 挙 of move を を with theoretical calculation of NMR measurement と い て detailed analytical し に た. に replacement base を had す る molecular ベ ア リ ン グ に お い て, up and down tube の を フ リ ッ プ す る tumblers deep い movement を interpret し た. そ の him. "(3) functional へ の launched" に masato even し て, lock オ リ ゴ ア リ ー レ ン の organic EL element child へ の 応 with に masato す を る results report し た.

项目成果

A nitrogen-doped nanotube molecule with atom vacancy defects

• DOI: 10.1038/s41467-020-15662-6
• 发表时间: 2020-04-14
• 期刊: NATURE COMMUNICATIONS
• 影响因子: 16.6
• 作者: Ikemoto, Koki;Yang, Seungmin;Isobe, Hiroyuki
• 通讯作者: Isobe, Hiroyuki

Synthesis and stereoisomerism of [n]cyclo-2,9-phenanthrenylene congeners possessing alternating E/Z- and R/S-biaryl linkages

具有交替E/Z-和R/S-联芳基键的[n]环-2,9-亚菲同系物的合成和立体异构

• DOI: 10.1039/d0ob01064b
• 发表时间: 2020
• 期刊: Organic & Biomolecular Chemistry
• 影响因子: 3.2
• 作者: Yang Yong;Nanjo Yuki;Isobe Hiroyuki;Sato Sota
• 通讯作者: Sato Sota