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フラーレンの骨格変換を機軸とする内包フラーレンの有機合成

以富勒烯骨架转化为核心的内嵌富勒烯有机合成

基本信息

批准号：
16681008
负责人：
村田靖次郎
金额：
$ 16.14万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

中空のフラーレン骨格内部に小分子・原子・金属イオン等が閉じこめられた内包フラーレンは従来法では純粋な物質の大量合成が困難である。本研究では、比較的安価に得られる空のフラーレンを原料として、フラーレン骨格に穴を開け、そこから小分子や金属イオンを導入した後、穴を閉じるという、いわば「分子手術」とも言える手法によって、新しい内包フラーレンを有機化学的手法により合成し、新規物性の発現を目指した。すなわち、開口C_<60>誘導体の内部に重水素分子をほぼ定量的に導入し、重水素分子を内包させたままで開口部を修復することによってD_2@C_<60>を合成した。また、開口C_<60>誘導体に液相にて高圧のヘリウムガスを作用させ、素早く開口部を縮小することによって、ヘリウム原子を内包したC_<60>を合成することができた。反応直後のヘリウム内包率は40%であったが、HPLCにより内包率80%まで向上させることができた。また、フラーレン骨格外側の^1H NMRスペクトルを測定することによって、内包ヘリウムとフラーレン骨格との分子間相互作用が存在することを明らかにした。一方、開口C_<60>へのH_2,HD, D_2分子の導入の平衡定数ならびに放出の速度論的パラメーターを決定することにより、D_2分子がH_2分子よりも内包されやすいことを明らかにした。さらに、水素分子を内包したC_<60>カチオンの発生を確認した。さらに、13員環開口部にセレン原子をもつC_<60>誘導体を合成した。水素分子を内部に挿入し、放出速度測定によって開口部の大きさを評価したところ、硫黄類縁体に比べて若干開口部が大きくなっていることが明らかとなった。また、アミン類との反応を検討したところ、水分子が内部に導入可能な大きさの開口部構築が可能であることが分かった。

The inner part of the hollow structure contains small molecules, atoms, metals, etc. It is difficult to synthesize a large number of pure substances. In this study, we compared the safety of the raw materials, the opening of the holes, the introduction of small molecules and metals, the closing of the holes, the development of new methods of molecular surgery, the development of new methods of organic chemistry, and the development of new physical properties. D_2@C<60>_<60>is a new type of molecule. The open C_(2-x)-induced high pressure liquid phase reaction was carried out in the open C<60>_(2-x)-induced high pressure liquid phase<60>. The inclusion rate of HPLC is 80% and the inclusion rate of HPLC is 40%. 1H NMR measurements of the outer surface of the molecule indicate the existence of molecular interactions within the molecule. The <60>introduction of H_2, HD, D_2 molecules into the open space is determined by the rate-theoretic parameters of the emission and the inclusion of D_2 molecules into H_2 molecules. The development of the molecule C_C <60>is confirmed. The 13-member ring opening is composed of C_(<60>2) atoms. For the determination of the rate of entry and exit of water molecules, it is necessary to evaluate the size of the openings and the size of the sulfur molecules. Water molecules may be introduced into the interior of the body and may be separated from the body.

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Calix[5]arene-based receptor for dumb-bell shaped C_<120>

基于 Calix[5] 芳烃的哑铃形 C_<120> 受体

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Bulletin of the Chemical Society of Japan 78・5
影响因子：
0
作者：
S.Mori;J.-Y.Shin;S.Shimizu;F.Ishikawa;H.Furuta;A.Osuka;Yoshimasa Fukazawa
通讯作者：
Yoshimasa Fukazawa

Nuclear Relaxation of H_2 and H_2@C_60 in Organic Solvents

H_2和H_2@C_60在有机溶剂中的核弛豫

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Journal of the American Chemical Society 128
影响因子：
0
作者：
S-C. Chuang;Y. Murata;M. Murata;K. Komatsu;K. Watanabe;S-C. Chuang;J. Lopez-Gejo;S-C.Chuang;S.Yoshimoto;M.Murata;E.Sartori
通讯作者：
E.Sartori

Positive heterotropic cooperativity for selective guest binding via electronic communications through a fused zinc porphyrin array