金属内包フラーレンに基づく超分子系の構築

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本研究では、金属内包フラーレンの特異な電子特性に起因した超分子系に注目して研究を行った。金属内包フラーレンは内包された原子(分子)とフラーレンケージとからなる特殊な超分子系である。申請者は、金属内包フラーレンの構造解析と誘導体の合成による内包種の構造や挙動の制御や系全体の特性解明を行うことを目的として、本年度は以下2つの研究を行った。1.Sc_2C_<82>の構造解析他の金属内包フラーレンと比べて多種多様な内包種構造有するSc内包フラーレンは、その構造および電子状態について大変興味が持たれる。Sc_2C_<82>は2つ異性体が報告されており、それぞれの構造を明らかにする目的で、^<13>C-ellriched Sc_2C_<82>の合成・単離を行った。それぞれの^<13>C NMR測定のより構造決定に成功し、2つのSc原子を内包したSc_2@C_<82>と2つのSc原子と2つの炭素原子を内包したSc_2C_2@C_<80>であることを明らかにした。また、UV・CV測定等により電子的特性を明らかにした。2.Sc_2C_2@C_<80>誘導体の合成金属内包フラーレンの誘導体による物性や内包種の挙動の変化について大変興味が持たれる。本研究では、Sc_2C_2@C_<80>とアダマンタンジアジリンとの光反応を行い、7つの異性体の合成・単離に成功した。得られた誘導体について、UV・CV測定などの各種スペクトル測定により物性解明を行った。また、3つの異性体についてX線結晶構造解析による構造決定に成功し、非常に興味深い結果を得た。