縮環π拡張重合反応を用いたグラフェンナノリボンの精密化学合成と物性解明

利用缩环π-延伸聚合反应精确化学合成石墨烯纳米带并阐明物理性质

• 批准号: 18J10996
• 负责人: 矢野 裕太
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J10996/
• 关键词: グラフェンナノリボン; リビング重合; 縮環π拡張反応; 多環芳香族化合物; PAH

グラフェンナノリボン(GNR)はグラフェンをナノメートルサイズに切り出した帯状物質であり、次世代電子デバイスへの応用が期待されている。これまでの研究からGNRの物性はGNRの幅や長さ、エッジ構造に大きく依存することが知られている。そのため、幅やエッジ構造・長さを精密に制御したGNRの合成法の確立が求められている。しかし、既存のGNR合成法は多段階合成であり、幅やエッジ構造の制御は可能だが、長さの制御は不可能であった。これまでに本研究者が開発したAPEX重合反応は、GNRの幅・エッジ構造に加えて長さをも制御可能である。K領域のみを有するフェナントレンを開始剤、K領域をもたないナフトベンゾシロールをモノマーに用いると、モノマーが開始剤と反応するにともなって、伸長末端に新たなK領域が存在するオリゴマーが生成する。このモノマーはK領域をもたないため、モノマー同士は反応しない。本重合反応はリビング性を有しており、開始剤とモノマーの混合比を変えるだけで様々な長さのFjord型GNRを低分散かつ高収率で得ることができた。そこで今年度は、異種モノマーを組み合わせることによって、異なる側鎖を有するブロックGNRや幅の異なるGNRのブロック共重合体の合成を行なった。側鎖にアルキル鎖の代わりにトリエチレングリコール鎖を用いた際や幅の広いモノマーを用いた際も問題なく重合反応が進行し、幅・エッジ構造・長さが制御されたGNRを一段階で合成することができた。また、異種モノマーを組み合わせることによって異種GNRのブロックであるGNRヘテロジャンクションの初の精密有機合成も可能にした。

The band-like material of the Glanfi (GNR) is cut out from the Glanfi The study of GNR physical properties includes GNR amplitude, length and structure. The synthesis method of GNR is established by precise control of structure and length. The existing GNR synthesis method is a multi-stage synthesis method. The control of the structure is possible, but the control of the structure is impossible. This paper explores the possibility of APEX coincidence and GNR amplitude and length control. K field has a start, K field, K field, K field.このモノマーはK领域をもたないため、モノマー同士は反応しない。The initial phase ratio of the Fjord GNR is low dispersion and high recovery. This year, the composition of the heterozygote, and the heterozygote are synthesized. Side lock, side lock The first step in the preparation of heterogeneous organic compounds

项目成果

Step-Growth Annulative π-Extension Polymerization for Synthesis of Cove-Type Graphene Nanoribbons.

• DOI: 10.1021/jacs.9b11328
• 发表时间: 2020-01
• 期刊: Journal of the American Chemical Society
• 影响因子: 15
• 作者: Yuuta Yano;Feijiu Wang;N. Mitoma;Y. Miyauchi;Hideto Ito;K. Itami

ポリマー及びその製造法

聚合物及其制造方法

• 发表时间: 2018

A Quest for Structurally Uniform Graphene Nanoribbons: Synthesis, Properties, and Applications

• DOI: 10.1021/acs.joc.9b02814
• 发表时间: 2020-01-03
• 期刊: JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY
• 影响因子: 3.6
• 作者: Yano, Yuuta;Mitoma, Nobuhiko;Itami, Kenichiro
• 通讯作者: Itami, Kenichiro

Precise Synthesis of Graphene Nanoribbons by Living Annulative π-Extension Polymerization

通过活性环π延伸聚合精确合成石墨烯纳米带

• 发表时间: 2018
• 作者: Yuuta Yano;Kaho Matsushima;Nobuhiko Mitoma;Feijiu Wang;Keisuke Matsui;Akira Takakura;Yuhei Miyauchi;Hideto Ito;Kenichiro Itami;矢野裕太・Feijiu Wang・三苫伸彦・宮内雄平・伊藤英人・伊丹健一郎
• 通讯作者: 矢野裕太・Feijiu Wang・三苫伸彦・宮内雄平・伊藤英人・伊丹健一郎

リビング縮環π拡張重合によるグラフェンナノリボンの合成

活性环缩合π-延伸聚合法合成石墨烯纳米带

• 发表时间: 2018
• 作者: Yuuta Yano;Kaho Matsushima;Nobuhiko Mitoma;Feijiu Wang;Keisuke Matsui;Akira Takakura;Yuhei Miyauchi;Hideto Ito;Kenichiro Itami;矢野裕太・Feijiu Wang・三苫伸彦・宮内雄平・伊藤英人・伊丹健一郎;矢野 裕太・松島 佳保・三苫 伸彦・Feiju Wang・宮内 雄平・伊藤 英人・伊丹 健一郎
• 通讯作者: 矢野 裕太・松島 佳保・三苫 伸彦・Feiju Wang・宮内 雄平・伊藤 英人・伊丹 健一郎