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超分子化学を基盤とするフラーレンポリマーの合成と機能制御

基于超分子化学的富勒烯聚合物的合成与功能控制

基本信息

批准号：
18039027
负责人：
灰野岳晴
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18039027/
关键词：
フラーレン超分子ポリマーカリックスアレーン包接錯体

项目摘要

フラーレンポリマーはエレクトロニクス,エネルギーなどの分野で新規炭素材料の基盤分子として注目を集めている。フラーレンポリマーの合成法として,これまでフラーレンを直接重合させる方法が報告されているが,フラーレンが対象性の高い構造を有していることから,生じてくるポリマーの構造を予め設計することは極めて難しい。近年,ポリマー構造を合成する手法として,可逆的な非共有結合を利用した自己集合が注目されている。この方法は既存の有機合成では成しえないような複雑な分子配列を容易に構築できることから,超分子ポリマーの合成に利用されるようになってきた。我々は非共有結合を基盤とした自己集合が超分子フラーレンポリマーの合成に利用できると考えた。これまでカリックス[5]アレーンがフラーレン類の有効なホスト分子として機能することを明らかにしてきた。今回,カリックス[5]アレーンとフラーレンの分子間相互作用を利用して,超分子フラーレンポリマーの合成を計画した。具体的に,ダンベル型フラーレン誘導体1とフラーレン結合部位を二つもつテトラキスカリックス[5]アレーン誘導体2を設計した。1と2の連続的な包接により超分子フラーレンポリマーを合成できると考えた。ガラス表面に1と2の1:1混合溶液から調整した組織をSEMを用いて観察を行った。観察像にはポリマーの生成を示唆する,長さ100mm以上,太さ約250-500nmの繊維状組織を確認することができた。次にマイカ表面に調製したキャストフィルムを,原子間力顕微鏡を用いて観察した。すると,細かい規則性のある均一な組織が確認された。これらの繊維は,高さ1.2nmから1.9nm,幅68nmから90nmの非常に均一な組織を形成していることがわかった。分子計算により得られたオリゴマーの構造では,アルキル鎖の長さが3.5nmとAFMより得られた繊維の高さ1.2nmより大きいことから,アルキル基はマイカ表面と平行に配列していると考えられる。また,カリックス[5]アレーンとフラーレンの包接部分の高さが1.4nmと実測の繊維の高さと非常によく一致することから,マイカ表面上で40-60本の超分子ポリマー鎖がアルキル基を絡めながら,平行に配列したフィルム状の組織が形成されていると現在考えている。

The new carbon material substrate molecule is focused on the carbon material. The method of synthesis of high quality materials is reported in this paper, and the structure of high quality materials is designed in this paper. In recent years, the structure of the synthesis method, reversible non-common combination of the use of their own set of attention. This method is based on the existing organic synthesis, which is easy to construct and utilize in supramolecular synthesis. I'm not a co-founder. I'm a co-founder. This is the first time I've ever seen a child. Now, the molecular interaction of supramolecular molecules is utilized to synthesize supramolecular molecules. Specifically, the type of inducer 1 and the binding site 2 are designed. 1 and 2 are connected to each other. 1:1 mixed solution of 1:2 on the surface of the glass was used to adjust the microstructure of the glass. The length of the image is more than 100mm, and the diameter is about 250-500nm. Second, the atomic force microscope is used to detect the surface of the body. The regular and uniform organization is confirmed. The height of the film is 1.2 nm, the amplitude is 68nm, and the thickness is 90nm. Molecular calculations show that the length of the molecule is 3.5 nm, and the diameter of the molecule is 1.2 nm. The height of the covering part of the film is 1.4 nm, and the measured height of the film is very high. On the surface of the film, the supramolecular chain is 40-60 nm, and the parallel arrangement of the supramolecular chain is formed.