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ジアセチレン骨格を基盤としたナノチューブ構造体の精密合成

基于丁二炔骨架的纳米管结构的精确合成

基本信息

批准号：
19J23674
负责人：
戸谷充寿
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

カーボンナノチューブ(CNT)や有機分子が集まって合成される有機ナノチューブ(ONT)など、nmサイズのチューブ、いわゆる「ナノチューブ」は空洞をもつ筒状物質であり、多種多様な機能をもつことが知られている。現在、魅力的な性質を示す有機ナノチューブの「合成」に関する研究が精力的に行われているが、簡便に精密に強固なナノチューブを合成する手法は確立されていない。これに対してらせん高分子から有機ナノチューブを精密に形成する全く新しい合成法「Helix-to-Tube法」を用いることで多種多様な機能を示す剛直な有機ナノチューブを一段階で合成することに取り組んだ。多種多様な有機ナノチューブを構築する際に、らせん高分子からナノチューブへ変換する反応において多様性があれば、構築することのできるナノチューブは指数関数的に増加する。そこで現在までにHelix-to-Tube法で用いられてきたジアセチレンの変換を用いない新たなHelix-to-Tube法を考案した。具体的には、拡大ヘリセンにおける積み重ねられたアントラセン部位での[4+4]環化付加反応が可能ではないかと考え、拡大ヘリセンでのHelix-to-Tube法の適用を目指した。合成したベンゼン環が15個、17個からなる拡大ヘリセンについて、NMR解析やMS解析、X線構造解析ならびに紫外可視吸収スペクトルや蛍光スペクトル、円偏光二色性スペクトルなどを用いて物性評価や構造評価を行った。また、後者についてはエナンチオマーの光学分割とキラル光学特性を明らかにした。さらに、得られた知見を基にポリマーへの展開や、目的とする架橋反応の検討も行った。本成果は、新しい有機ナノチューブの合成手法としてのHelix-to-Tube法の価値を高めただけでなく、今後の新規ナノチューブや拡大ヘリセンの創出と応用展開を促進する上で重要であると考えられる。

カーボンナノチューブ(CNT)やorganic molecule collectionまってsynthesisされるorganicナノチューブ(ONT)など、nmサイズのチューブ、いわゆる「ナノチューブ」はHollow をもつtube shape Material is a thing, and a variety of functions are a matter of knowledge. Now, the nature of the charm is shown in the "synthesis" of the organic material and the research and energy of it. It is simple, precise and strong, and it is a synthetic method that is easy to use.これに対してらせんpolymer からorganic ナノチューブをprecision にform する全く新しい synthesis method "Helix-to-Tu "Be method" uses a variety of multi-function を to show the rigid and straight organic ナノチューブを one-stage で synthesis することに take り group んだ. A variety of multi-organic ナノチューブをconstructed するinterior, らせんpolymer からナノチューブへ変change するReverse応において多様性があれば、construct the することのできるナノチューブは index to close the number of にincrease plus する.そこでNow までにHelix-to-Tube method で用いられてきたジアセチレンの変change を用いない新たなHelix-to-Tube method した. Specific には, 拡大ヘリセンにおける灿重ねられたアントラセン PART での[4+4] cyclization pay plus reverse応がpossibleではないかと考え、拡大ヘリセンでのHelix-to-Tube method is applicable to the purpose of the application. Synthesis of 15 したベンゼンrings, 17 からなる拡大ヘリセンについて, NMR analysis and MS analysis, X-ray structure analysis of ならびにUV visible absorption スペクトルや蛍光スペクトル, 円polarized dichroism スペクトルなどをいてphysical property evaluation価やstructural evaluation価を行った.また, the latter についてはエナンチオマーのoptical segmentation とキラルoptical properties を明らかにした.さらに, 得られた知见をbased にポリマーへのDevelop や, OBJECTIVE とするbuild a bridge to counterattack の検曂行った. This result is a new organic synthetic method and a new Helix-to-Tube method.でなく、The new rules of the future are the new rules and regulations of the future.