金属内包フラーレンの構造、物性と機能

内嵌金属富勒烯的结构、物理性质和功能

• 批准号: 11165217
• 负责人: 赤阪 健
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11165217/
• 关键词: 金属内包フラーレン; C60; 金属内包ヘテロフラーレン

1 ランタノイド系列の金属原子を中心金属とする金属内包フラーレンの効率的合成と抽出・分離・精製を行なう。アーク放電法により生成・抽出された金属内包フラーレンは、HPLC法によって、効率良く分離・精製を行なう。ランタニド金属原子をフラーレンの炭素ケージの中に入れた金属内包フラーレンは、一種のスーパーアトムとして特徴付けることができ、空のフラーレンと同様に各種試薬により化学修飾できるかどうかは、極めて重要な研究課題である。各種試薬による化学修飾法を確立し、ランタニド金属内包フラーレンの反応性を検討した。化学修飾は、付加体の新しい機能発現の興味と共に、フラーレン骨格そのものの性質を基本的に解明するのに非常に有効な武器となっている。官能基化したランタニド金属内包フラーレン誘導体の電子的特性をレドックス電位、ESRスペクトルの測定により明らかにした。さらに、金属ドーピングによるフラーレンの電子構造の変化による新しい電子的特性の発現機構を解明した。金属内包フラーレンの安定な誘導体合成の成功は、化学修飾されたスーパーアトムとしてのLiやHe疑似原子の誘導体が有機化学的に合成できることになり、今までにない新規な化学の展開が期待できる。(赤阪、若原担当)2 フラーレン類には、C60に代表される通常のフラーレン以外に、フラーレン内に金属原子を内包したLa@C82などの金属内包フラーレンやケージ上の炭素原子をヘテロ原子で置換したC59Nなどのヘテロフラーレンが知られているが、これら新規フラーレン類は、空フラーレンと大きく異なった物理的、化学的特性を有する。本研究では第4のフラーレン類として金属内包フラーレンのケージ上の炭素原子をヘテロ原子で置き換えた新規な金属内包ヘテロフラーレンの生成、単離をターゲット分子として取り上げた。まず始めに金属内包ヘテロフラーレンカチオンの生成、検出を目的とした実験を試みる。金属内包フラーレンとアジド化合物との反応より得られる付加体の合成、単離を行った。さらに、得られた付加体の高速原子衝突質量分析計中でのイオン化により、金属内包ヘテロフラーレンカチオンの検出を試みた。スペクトルデータの解析と合わせて、窒素の15N同位体を用いた実験による検証を行った。La@C81N、La2@C79Nの理論計算を検討し、C59Nとの比較を行う。特に、C59Nはケージ炭素上にスピンが存在するため2量体(C59N)2あるいはC59NRの形で安定に存在するが、金属内包ヘテロフラーレン(La@C81N、La2@C79N)の場合には金属が内包されることにより安定化され単量体として存在しうる可能性に興味が持たれた。(赤阪担当)

1 ランタノイド series of metal atoms, central metal, and metal-in-containing フラーレンの efficiently synthesized, extracted, separated, and refined を行なう. The アーク discharge method is used to generate and extract the された metal-packed フラーレンは, the HPLC method is used to separate and refine the を行なう. Metal atom metal atom carbon dioxideたMetal inner フラーレンは, a kind of のスーパーアトムとして special FUけることができ、空のフラーレンと同様に Various trials 薬によりChemical modification is a very important research topic. Various experiments have been carried out to establish the chemical modification method, and the refractory properties of ランタニド metal-in-metal coating have been established. Chemical modification, added body's new function, fun and public appearance, and フラーレンbone structure The basic nature of the weapon is the basic explanation of the weapon and the weapon is very effective. Characteristics of functionalized したランタニド metal containing electrons of フラーレン inducerをレドックスpotential, ESRスペクトルのmeasurementにより明らかにした.さらに, metal ドーピングによるフラーレンのelectronic structureの変化による新しい电竞竞猜 Mechanismを Explain the characteristics of electronics. Successful synthesis of metal-encapsulated フラーレンの stabilizer inducer, chemically modified されたスーパーアトムとしてのLiやHe The できることになり of the suspected atomic inducer of organic chemistry, the new rules of the atomic chemistry and the development of the new chemistry are expected. (Akasaka, Wakahara in charge) 2フラーレンには, C60にrepresents されるnormal のフラーレンに, フラーレン内にMetal atoms are included in the La@C82 などの Metal atoms are included in the carbon atomsヘテロatomicでsubstitutionしたC59Nなどのヘテロフラーレンが知られているが、これらThe new regulations are the same as the new rules of the フラーレンは and the empty フラーレンと大きくdifferent なったphysical and chemical properties. This research is based on the carbon atoms and carbon atoms contained in the metal contained in the fourth carbonaceous metal. The new rules of setting and changing the metal inside the ヘテロフラーレンの are generated, and the をターゲットmolecules are separated and the り上げた is taken.まずstart めにmetal inner package ヘテロフラーレンカチオンのgeneration, 検出をpurpose とした実験をtrial みる. Metal-coated フラーレンとアジド compound とのreverse 濜よりget られるFUJINのsynthesis, 単利を行った.さらに, the high-speed atomic collision mass spectrometer of the high-speed atomic collision mass spectrometer, the metal inner package ヘテロフラーレンカチオンの検出みた.スペクトルデータのanalytic と合わせて, 15N isotope いた実験による検证を行った. The theoretical calculation of La@C81N and La2@C79N is done, and the comparison of C59N is done. Special に、C59N はケージ carbon on the にスピンが presence するため2 mass body (C59N )2 あるいはC59NR の-shaped stable にするが, metal inner cladding In the case of レン (La@C81N, La2@C79N), the metal is included and the stability is stable. (Responsible for Akasaka)

项目成果

T. Akasaka: "Endohedrally Metal-Doped Hete*ofullerenes"Chem. Lett.. 945-946 (1999)

T. Akasaka：“内嵌金属掺杂异质富勒烯”Chem。

T. Akasaka: "Isolation and Characterigation of Two Pro@C82"Chem. Phys. Lett.. 319. 153-156 (2000)

T. Akasaka：“两个 Pro@C82 的分离和表征”Chem。