錯体ナノ空間による新奇ナノカーボン材料の創製と機能開拓

利用复杂纳米空间创建新型纳米碳材料并进行功能开发

基本信息

批准号：
21H01738
负责人：
北尾岳史
金额：
$ 11.4万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

アセンはベンゼン環が直線状に縮環した構造を有する多環芳香族炭化水素である。アセンはπ共役に由来する高い伝導性を有し、環の個数の増加にしたがって伝導性が増加する。中でも、ベンゼン環が無数に連なったポリアセンは、高温での超伝導が理論予想されている。そのため、ポリアセンは、有機半導体材料としての応用のみならず、学術的な興味も相まって多くの注目を集めている。しかし、効率的にベンゼン環を伸長させる手法は存在せず、さらに、アセンはベンゼン環の数が増えると不安定化(二量化、酸化)する。そのため、ペンタセンの合成から100年以上がたった現在でも、ベンゼン環が12個のアセンが最長である。多孔性金属錯体(MOF)は、金属イオンと有機配位子からなるナノサイズの細孔を有する多孔性材料である[2]。MOFは高い規則性を有し、構成要素を適切に選択することで、サイズ・形状・表面環境などの細孔構造を緻密にデザインできる。そのため、MOFが有するナノ空間を高分子やナノカーボン合成の場として用いることで、一次構造や高次構造を精密制御することが可能になる。本研究では、MOFが有する一次元ナノ細孔を重合場として用いることで、架橋反応を抑制し、ポリアセンの合成を行うことを目的とする。

苯是具有线性融合的苯环结构的多环芳烃。 Ascenes的电导率很高，源自π共轭，并且电导率随环数的增加而增加。从理论上讲，其中的多烯烯被认为是高温下的超导。因此，多乙烯引起了很多关注，这不仅是因为它们用作有机半导体材料，而且还因为它们的学术兴趣。但是，没有有效的方法可以扩展苯环，当苯环数增加时，牙齿会破坏（二聚化，氧化）。因此，即使到现在，在合成五苯苯乙烯后的100多年之后，带有12苯环的Ascenes是最长的。多孔金属配合物（MOF）是多孔材料，纳米大小的孔由金属离子和有机配体组成[2]。 MOF具有很高的规律性，并且通过适当选择组件，它们可以详细地设计诸如尺寸，形状和表面环境之类的精细孔结构。因此，通过将MOF中包含的纳米空间作为聚合物和纳米碳合成的场，可以精确控制一级和高阶结构。这项研究旨在通过使用MOF拥有的一维纳米孔作为聚合场来抑制交联反应和合成多聚糖。