含窒素ナノグラフェンの迅速モジュラー合成と機能開拓

含氮纳米石墨烯的快速模块化合成及功能开发

• 批准号: 16H06030
• 负责人: 伊藤 慎庫
• 金额: $ 16.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16H06030/
• 关键词: 含窒ナノグラフェン; 多環芳香族炭化水素; 曲面分子; 有機合成; 含窒素ナノグラフェン; アザコラニュレン; 芳香族炭化水素; 有機化学; 構造有機化学; 有機半導体

ナノグラフェンに窒素原子を導入した「含窒素ナノグラフェン」は、炭化水素とは異なる構造をもち高い機能発現が期待できる。本研究では独自に開発した新規アゾメチンイリドを基本モジュールとして用いて、多種多様な形状の含窒素ナノグラフェンの短段階迅速合成を行う。平成29年度は、主に曲面構造をもつ含窒素ナノグラフェンの合成と機能探索を行なった。1) 多環芳香族アゾメチンイリドとコラニュレンとの反応を利用した含窒素ナノグラフェン合成：多環芳香族アゾメチンイリドがきわめて高い反応性を有し、反応が低いことが知られているコラニュレンとも良好に付加環化反応を起こすことを見出した。本反応の後に酸化的な脱水素反応を行うことでピロールが縮環したコラニュレンが合成できた。本分子はピロール由来の平面構造とコラニュレン由来の曲面構造の両面をあわせもつダブルヘリセン型構造をもっており、極性に応じて発光波長が大きく変化するソルバトクロミズムを示すなど独特の性質を明らかにできた。2) 深いボウル型含窒素ナノグラフェン合成：1)で合成したピロール縮環コラニュレンの周縁部の環同士を連結することで、ボウルの深さが6b2-アザペンタベンゾ[bc,ef,hi,kl,no]コラニュレンよりも深いボウル型含窒素ナノグラフェンの合成に成功した。この分子の一部はフラーレンC60に匹敵する高い曲率をもつ。その詳細な物性は現在解明中であるが、本分子の合成法はヘテロ元素を有する高歪み多環芳香族化合物の一般的な合成法を提供する重要な成果である。

The structure of carbon atoms and carbon atoms is expected to be realized in high temperature. This study is aimed at developing a new method for rapid synthesis of various shapes and short-term structures. Heisei 29 years ago, the main curved surface structure was included in the exploration of the synthesis function of the elements. 1)Polycyclic Aromatics: Polycyclic Aromatics This reaction is followed by acidification of the anhydrol reaction. This molecule has a planar structure, a curved surface structure, and a polar structure. The wavelength of light emitted by the molecule varies greatly. The unique properties of the molecule are shown clearly. 2)The synthesis of the compound containing the element of the deep type is as follows: 1) The synthesis of the compound containing the element of the deep type is successful. A part of this molecule is called C60. The detailed physical properties of these compounds are explained in detail, and the synthesis of these molecules provides important results for the general synthesis of highly aromatic compounds.

项目成果

アールト大学(フィンランド)

阿尔托大学（芬兰）

• 发表时间: 2019

Nanolayers Research Computing LTD(英国)

Nanolayers 研究计算有限公司（英国）

Synthesis of nitrogen-containing curved polycyclic aromatic hydrocarbons via 1,3-dipolar cycloaddition to corannulene

球烯1,3-偶极环加成合成含氮弯曲多环芳烃

• 发表时间: 2018
• 作者: 時丸祐輝;伊藤慎庫;野崎京子
• 通讯作者: 野崎京子

1,3-双極子付加環化反応を用いたコラニュレンのπ拡張法の開発

利用 1,3-偶极环加成反应开发 π-延伸方法

• 发表时间: 2017
• 作者: 伊藤慎庫;時丸祐輝;野崎京子
• 通讯作者: 野崎京子

ロジウム触媒を用いた縫合反応による非対称ジベンゾ[a,e]ペンタレン誘導体の合成

铑催化缝合反应合成不对称二苯并[a,e]并五联苯衍生物

• 发表时间: 2016
• 作者: 高橋京佑;伊藤慎庫;新谷亮;野崎京子
• 通讯作者: 野崎京子