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長尺カーボンナノベルトの化学合成

长碳纳米带的化学合成

基本信息

批准号：
22KJ1589
负责人：
周戸大季
金额：
$ 1.09万
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：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ナノベルト類は平面構造を再安定とするベンゼン環が筒状構造を形成することで分子内に大きなひずみエネルギーが生じるが、ひずみの大きな分子の合成は現代の分子合成技術を駆使しても未だ困難なことが多い。シクロパラフェニレン(CPP)は2000年代終盤に初めて合成が達成されたカーボンナノチューブの部分構造のひとつであるが、最近我々は全てまたは半数がフッ素基で均一に置換されたF-CPPの合成を達成している。このフッ素置換基ならではの求電子的性質を活かし、芳香族求核置換反応を利用することでF-CPPをプラットフォームをしたナノベルト類の合成を考案し、精密かつ効率的に有機合成することを目標としてきた。本研究員は半数がすべてのベンゼン環のオルト位でフッ素置換されたF-CPPに対して、ピロールが効率的に芳香族求核置換反応することを見出しピロリルCPPが得られることを明らかとした。ピロリルCPPは16ヶ所の置換基を一挙に変換することによって得られ、NMRからは非常に混み合った構造的特徴が示唆された。単結晶X線構造解析によって全てが置換された構造であることを明らかとした。さらに、上記と同様のF-CPPに対してフッ素基による硫黄架橋反応を施すことによって一挙にベルト状構造へと変換が進行した。本手法で得られた化合物は、CPPを硫黄架橋した構造かつシクロチオフェニレンをエチレン架橋した構造とみなすこともできる構造を有しており、チオフェンベルトと名付けた。チオフェンベルトはこれまでのヘテロ原子含有ナノベルトとは異なって円錐を輪切りにした形状、すなわち円錐台構造を有している。また、本化合物は単結晶X線構造解析によってカラムナー積層することが明らかとなった。吸収および蛍光スペクトルの解析によって、CPPを架橋して剛直にしたことに起因するストークスシフトの減少や振動構造が観測された。

The molecular synthesis of large molecules is difficult because of the stability of planar structures. In the end of the 2000s, the synthesis of F-CPP was achieved at the beginning of the year. Recently, the synthesis of F-CPP was achieved at the end of the year. The synthesis of F-CPP compounds is an investigation into the organic synthesis of F-CPP compounds with high precision and efficiency. The researchers found that half of the total number of nuclear substitution sites in the ring was F-CPP, and half of the total number of nuclear substitution sites in the ring was F-CPP. The characteristics of a very complex structure are shown by NMR. X-ray structural analysis of the crystal structure of the whole of the replacement structure. In addition, the F-CPP system can also be used to control the sulfur bridge. The method can be used to obtain a compound with sulfur bridging structure, CPP bridging structure and name. The atom of the cone contains a different cone shape and a frustum structure. This compound is a crystalline X-ray structural analysis of the compound. Analysis of absorption and vibration, CPP bridging and vibration reduction

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Bird species observed in the Higashiyama campus, Nagoya University

名古屋大学东山校区观察到的鸟类

DOI：
10.18999/bulnum.038.02
发表时间：
2023
期刊：
名古屋大学博物館報告
影响因子：
0
作者：
周戸大季;桂宗広
通讯作者：
桂宗広

チオフェンベルトの合成と性質

噻吩带的合成及性能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
周戸大季;八木亜樹子;伊丹健一郎
通讯作者：
伊丹健一郎

Synthesis and Properties of Polyfluorocycloparaphenylenes

多氟环对亚苯基的合成与性能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroki Shudo;Motonobu Kuwayama;Masafumi Shimasaki;Taishi Nishihara;Youhei Takeda;Nobuhiko Mitoma;Takuya Kuwabara;Akiko Yagi;Yasutomo Segawa;Kenichiro Itami
通讯作者：
Kenichiro Itami