Creation of unexplored molecular nanocarbons

创造未开发的分子纳米碳

基本信息

批准号：
19H05463
负责人：
伊丹健一郎
金额：
$ 408.93万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-23 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ナノカーボンの分子科学・ナノグラフェンの精密合成を目指した研究に非常に大きな進展が見られた。カーボンナノベルトの面にひねりを加えた「メビウスカーボンナノベルト」の合成に成功した。この化合物はキラルカラムによる分取およびCDスペクトル測定に成功し、メビウスのひねりに相当するトポロジカルキラリティを実験的に観測した。またケクレンの構造異性体かつ同一トポロジーを持った化合物でありながら、無限形の全く新しい構造をもったinfiniteneの合成を達成した。新たな種類のナノカーボン分子の合成も達成している。今回シクロパラフェニレン（CPP）における全ての水素原子がフッ素原子で置換されたパーフルオロCPP（PF[n]CPPs, n = 10, 12, 14, 16）の合成に成功した。これらは環状ニッケル錯体を経由することにより、ワンポット２段階で合成できる。またそれらがCPPとは異なる結晶パッキング構造を有することや、低温における燐光を発することを明らかにした。また無修飾の芳香族系高分子を合成する新たな手法の開発を行った。デンドリマー状の構造を有する担体を新たに設計し、その上で重合反応を行うことによって、最大で17個の芳香環からなる無修飾ポリチオフェンの合成をはじめ、種々のポリアリーレンの合成に成功した。また、シリカゲルやタンパク質などに対し、デンドリマー上からポリアリーレンをトランスファーさせる手法を確立し、難溶性高分子を無機材料や生体材料に結合させる技術の開発にも成功している。

针对纳米碳的分子科学和纳米摄影的精确合成的研究取得了长足的进步。我们已经成功合成了“莫比乌斯碳纳米质体”，并在碳纳米表面上有扭曲。该化合物已成功地制备，并使用手性柱测量了CD光谱，并在实验上观察到与Mobius Twist相对应的拓扑手性。此外，尽管它是Keclene的结构异构体和具有相同拓扑的化合物，但它已经实现了Infinitene的合成，它具有全新的无限形式结构。还已经实现了新型纳米碳分子的合成。这次，我们成功合成了全氟（pf [n] CPP，n = 10、12、14、16），其中环磷酸（CPP）中的所有氢原子都被氟原子取代。这些可以通过经过环状镍复合物通过两个单锅步骤合成。还发现它们具有与CPP不同的晶体堆积结构，并且在低温下发出磷光。此外，开发了一种新方法来合成未修饰的芳族聚合物。通过新设计具有树枝状聚合物样结构并进行聚合反应的载体，已经成功合成了各种聚苯乙烯，包括合成由多达17个芳族环组成的未修饰的聚胆汁含量的合成。此外，我们还建立了一种将聚氧烯从树枝状聚合物转移到二氧化硅，蛋白质等的方法，并成功地开发了一种将可溶性可溶的聚合物粘结到无机和生物材料的技术。