Synthesis and functional development of nanocarbon molecular complexes

纳米碳分子复合物的合成及功能开发

• 批准号: 22H02059
• 负责人: 池本 晃喜
• 金额: $ 11.07万
• 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 (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02059/
• 关键词: ナノカーボン分子; 錯体; π電子; d電子

本研究は「ナノカーボン分子錯体の合成と機能展開」と題し，巨大湾曲π電子系を有するナノカーボン分子と金属錯体のハイブリット化を行い，その錯体化学を開拓する．構造が定まっていないことから，応用研究が主導となっている「ナノカーボン・金属複合体」の化学に対し，一義的な構造を有するナノカーボン分子錯体を合成することで，構造と物性の原理的理解をもたらし，新たな機能開拓を目指す．研究初年度である2022年度は，ナノカーボン分子錯体の化学を開拓する上で基盤となる技術の開発を行った．ナノカーボン分子錯体の配位子交換・金属交換の手法を開拓するとともに，具体的な成果として，以下を論文としてまとめた．(1) ナノカーボン分子錯体の設計・合成を行う上で，基盤となる湾曲ナノカーボン分子の構造の多様化は重要である．この観点から，負の曲率を有するサドル構造 (Angew. Chem. Int. Ed.誌に報告)，ハイパーロイド構造 (Chem. Asian J.誌に報告) を有するナノカーボン分子の設計・合成を行った．(2) これまでに報告してきた湾曲ナノカーボン分子の化学について，総説としてまとめた (Proc. Jpn. Acad., Ser. B誌に報告)．(3) 合成の最適条件を簡便に求める手法として，実験計画法と機械学習を組み合わせた手法の開発を行った (Chem. Asian J.誌に報告)．(4) 湾曲ナノカーボン分子は種々のゲストと超分子錯体を形成することが知られている．その超分子錯体の会合比決定問題について赤池情報量規準 (AIC) を用いた手法を提唱した (Angew. Chem. Int. Ed.誌に報告)．以上のように，ナノカーボン分子錯体を設計・合成・機能展開する上で重要な礎を確立できた．

This study は "ナ ノ カ ー ボ ン molecular misprinted の synthetic と function deployment" と し, large bay qu PI an electronics を have す る ナ ノ カ ー ボ ン molecules と metal misprinted の ハ イ ブ リ ッ ト を line い, そ の misprinted chemical を exploit す る. Structure set が ま っ て い な い こ と か ら, 応 with research が leading と な っ て い る "ナ ノ カ ー ボ ン metal complex" の chemical に し seaborne, a righteous な a す を construction る ナ ノ カ ー ボ ン molecular misprinted を synthetic す る こ と で, tectonic と property の principle understanding を も た ら し, new た な function develop を refers す. Early research annual で あ る は 2022, ナ ノ カ ー ボ ン molecular misprinted の chemical を exploit す る で base plate on と な る technology の open 発 を line っ た. ナ ノ カ ー ボ ン molecular misprinted の ligand exchange, metal exchange の gimmick を pioneering す る と と も に, specific な results と し て, the following を paper と し て ま と め た. (1) ナ ノ カ ー ボ ン molecular misprinted の で line design, synthesis of を う, base plate と な る bay qu ナ ノ カ ー ボ ン molecular の tectonic の many others in turn は important で あ る. The <s:1> 観 観 point ら ら, negative <s:1> curvature を has するサド structure (Angew. Chem. Int. Ed.) Zhi に report), ハ パ パ に ロ ド ド ド structure (Chem. Asian J. The に report indicates that を has するナノカ ボ ボ を molecular <s:1> for the design and synthesis of を lines った. (2) こ れ ま で に report し て き た bay qu ナ ノ カ ー ボ ン に molecular の つ い て, said 総 と し て ま と め た (by Proc. Jpn. Acad., Ser. B に report). (3) the optimal conditions of synthesis の を simple に o め る gimmick と し て, be み と mechanical learning を 験 planning group or わ せ た gimmick の open 発 を line っ た (Chem. Asian J. (reported by に) (4) bay qu ナ ノ カ ー ボ ン molecular は kind 々 の ゲ ス ト と supramolecular misprinted を form す る こ と が know ら れ て い る. Youdaoplaceholder0 そ そ supramolecular misalignment <e:1> synoptic ratio determination problem に そ て て て akaiike information metric Standard (AIC) を using the を た technique を singing the た (Angew. Chem. Int. Ed.) (reported by に) Above の よ う に, ナ ノ カ ー ボ ン molecular misprinted を design, synthesis, function deployment す る で important な development を establish で き た.

项目成果

Design and Synthesis of Nitrogen-Doped Phenine Nanocarbons

氮掺杂苯嘌呤纳米碳的设计与合成

• 发表时间: 2022
• 作者: Chou Sheng-Ying;Masai Hiroshi;Otani Masaya;Miyagishi Hiromichi V.;Sakamoto Gentaro;Yamada Yusuke;Kinoshita Yusuke;Tamiaki Hitoshi;Katase Takayoshi;Ohta Hiromichi;Kondo Tomoki;Nakada Akinobu;Abe Ryu;Tanaka Takahisa;Uchida Ken;Terao Jun;Koki Ikemoto
• 通讯作者: Koki Ikemoto

Design and Synthesis of Doped-Phenine Nanocarbon Molecules

掺杂苯炔纳米碳分子的设计与合成

• 发表时间: 2023
• 作者: Koki Ikemoto;Seungmin Yang;Shotaro Harada;Sota Sato;Taisuke Matsuno;Hiroyuki Isobe
• 通讯作者: Hiroyuki Isobe

Synthesis of Gigantic Nanocarbon Molecules via Optimization of Macrocyclization by Design-of-Experiments and Machine Learning

通过实验设计和机器学习优化大环化合成巨型纳米碳分子

• 发表时间: 2023
• 作者: Misato Akiyoshi;Koki Ikemoto;Tatsuru Mio;Kaito Nishioka;Sota Sato;Hiroyuki Isobe
• 通讯作者: Hiroyuki Isobe

ボウルと筒の超分子化学：置換基が作り出す隙間と二量体形成における協同性

碗和圆柱体的超分子化学：取代基产生的间隙和二聚体形成中的协同作用

• 发表时间: 2023
• 作者: Tonami Takayoshi;Nakano Masayoshi;Kishi Ryohei;Kitagawa Yasutaka;Kilingaru I. Shivakumar,Yuki Ide,Yasuhide Inokuma;高橋奏仁，松野太輔，池本晃喜，磯部寛之
• 通讯作者: 高橋奏仁，松野太輔，池本晃喜，磯部寛之

Akaike's Information Criterion for Stoichiometry Inference of Supramolecular Complexes

• DOI: 10.1002/anie.202219059
• 发表时间: 2023-02-23
• 期刊: ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
• 影响因子: 16.6
• 作者: Ikemoto, Koki;Takahashi, Kanato;Isobe, Hiroyuki
• 通讯作者: Isobe, Hiroyuki