フラーレンの修飾法の開拓ならびに空間および表面制御による新奇反応媒体の開拓

通过空间和表面控制开发富勒烯的改性方法以及开发新型反应介质

• 批准号: 12J00524
• 负责人: 長町 俊希
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J00524/
• 关键词: イミノフラーレン; 有機薄膜太陽電池; 新奇反応場; シクロデキストリン; サイズ選択的抽出; 包接複合体; フラーレン; カーボンナノマテリアル

本研究ではフラーレンをはじめとするカーボンナノマテリアルの化学修飾法の開発ならびに、これらのカーボンマテリアルの新奇反応媒体を活用する空間的制御法の開発を目的とした。C_<60>誘導体は太陽電池をはじめとする電子素子の材料としての応用が期待されている。フラーレンを化学修飾することで諸物性を変化させることができることを鑑みると、フラーレンの化学修飾法は非常に意義深い研究である。このような観点から、申請者はこれまでに入手容易な有機化合物であるアミドを窒素源として活用するイミノフラーレンの合成法を見出している。合成したイミノフラーレンであるアジリジノフラーレンおよび、アザフレロイドを有機薄膜太陽電池に適用し、そのエネルギー変換効率を評価した。イミノフラーレンの低いLUMO準位から、開放電圧はPCBMと比較して低い値を示したが、各種パラメータから算出されるエネルギー変換効率(PCE)はPCBMを超える値が得られた。一方、カーボンマテリアル特有の低溶解度の問題を全く新しい観点から解決することを目指した。初期的知見として申請者は、非極性媒体中でのC60とTBDMS基により化学修飾したγ-シクロデキストリン(TBDMS-γ-CD)の包接現象を見出している。得られた包接複合体の構成要素を各種分光学的手法により測定した結果、C_60とTBDMS-γ-CDが1対2の量論比で複合体を形成していることが判った。TBDMS-γ-CDでC_60を包接することにより、クロロホルムに対するC_60の見かけ上の溶解度が250倍以上向上することを確認したさらに、TBDMS-γ-CDが新たな反応場かつ、反応制御機能を有することを明らかにし、サイズ選択的な包接能を活用することで、C_60とC_70の混合物からC_60のみを抽出することに成功した。

This study で は フ ラ ー レ ン を は じ め と す る カ ー ボ ン ナ ノ マ テ リ ア ル の chemical modification method の open 発 な ら び に, こ れ ら の カ ー ボ ン マ テ リ ア ル の novel anti を 応 media use す る の suppression method of the space open 発 を purpose と し た. C_<60> inducer <s:1> solar cell を じめとする じめとする electron carrier <e:1> material と <s:1> て 応 応 use が expectation されて る る る る る フ ラ ー レ ン を chemically modified す る こ と を で various physical properties - the さ せ る こ と が で き る こ と を guide み る と, フ ラ ー レ ン の chemical modification method は very deep い に meaning study で あ る. こ の よ う な 観 point か ら, applicants は こ れ ま で に of easy な organic compounds で あ る ア ミ ド を smothering element source と し て use す る イ ミ ノ フ ラ ー レ ン の synthesis を shows し て い る. Synthetic し た イ ミ ノ フ ラ ー レ ン で あ る ア ジ リ ジ ノ フ ラ ー レ ン お よ び, ア ザ フ レ ロ イ ド を organic thin film solar cell に し, そ の エ ネ ル ギ ー - in sharper rate を review 価 し た. イ ミ ノ フ ラ ー レ ン の い lower LUMO quasi a か ら, open electric 圧 は PCBM と compare し て low い numerical を shown し た が, various パ ラ メ ー タ か ら calculate さ れ る エ ネ ル ギ ー - in sharper rate (PCE) は PCBM を super え る numerical が must ら れ た. One party, カ ー ボ ン マ テ リ ア ル の low solubility の particular problems を く all new し い 観 point か ら solve す る こ と を refers し た. Early know see と し は て applicants, in nonpolar media で の C60 と TBDMS base に よ り chemically modified し た gamma シ ク ロ デ キ ス ト リ ン (TBDMS - gamma - CD) の を inclusion phenomenon shows し て い る. Have to ら れ た inclusion complex の components を various spectroscopy technique に よ り determination し た results, C_60 と TBDMS - gamma - CD が 1 2 の seaborne theory than it did し で complex を て い る こ と が convicted っ た. TBDMS - gamma - CD で C_60 を inclusion す る こ と に よ り, ク ロ ロ ホ ル ム に す seaborne る C_60 の see か け の on solubility が 250 times more upward す る こ と を confirm し た さ ら に, TBDMS - gamma - new CD が た な game against 応 か つ, anti 応 suppression function を have す る こ と を Ming ら か に し, サ イ ズ sentaku な package can pick up を use す る こ と で, C_60 と C_70 の mixture か ら C_60 の み を spare す る こ と に successful し た.

项目成果

Straightforward and Versatile Synthesis of Fullerooxazole from C_60 and Carboxamides through Radicalic Reaction under Mild Conditions

在温和条件下通过自由基反应从 C_60 和甲酰胺直接、多功能合成富勒恶唑

• 发表时间: 2012
• 期刊: Asian J. Org. Chem.
• 作者: 野村亘;河田照雄;井上善晴;Youhei Takeda;Toshiki Nagamachi;Youhei Takeda
• 通讯作者: Youhei Takeda

An Inclusion Complex of C_60 with Organosilylated ＝-Cyclodextrin: Drastic Enhancement of Apparent Solubility of C_60 in Nonpolar and Weakly Polar Organic Solvents

C_60与有机甲硅烷基化=-环糊精的包合物：显着增强C_60在非极性和弱极性有机溶剂中的表观溶解度

• 发表时间: 2013
• 期刊: Asian J. Org. Chem.
• 作者: 野村亘;河田照雄;井上善晴;Youhei Takeda
• 通讯作者: Youhei Takeda