金属フラーレンの構造と物性

金属富勒烯的结构和物理性质

基本信息

批准号：
05233108
负责人：
篠原久典
金额：
$ 59.9万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至 1995
项目状态：
已结题

项目摘要

過去3年、われわれは、種々の金属原子を内包したフラーレン(金属内包フラーレン:Endohedral Metallofullerenes)あるいは、金属を内包したナノカプセル(Carbon Nanocapsules)の生成、分離・単離、構造、電子状態、物性および反応の解明に重点を置いてきた。このため現在では、金属内包フラーレンに関する重要なpublicationのほとんどは、わが国の研究グループからのものである、といわれる程になつた。以下に、本重点領域研究期間の過去3年の間に得られた、わが班員の金属内包フラーレンに関する主な業績、特に、“priority level"(i.e.,"先取権争いに勝利した")の業績のみを紹介する:(1)多くの新しい金属内包フラーレンの生成:良く知られている、La,Y,Sc(3価)原子以外にも、Gd,Pr,Ceなどのランタノイド原子のほか、Ca(2価)やTi(4価)の金属を内包したフラーレンの生成に成功した。(2)多くの金属内包フラーレンの、初めての分離と単離:(1)で生成した種々の金属フラーレンの単離を、2段階HPLC法で"純品化"することに成功。金属内包フラーレンの分離・精製法を確立した。(3)金属内包フラーレンの構造異性体の発見と単離:ほとんどの金属内包フラーレンには、構造異性体があることを発見し、またこれらを精製・単離した。(4)金属内包フラーレンの構造解析:シンクロトロンX線回折、STM(走査トンネル顕微鏡),^<13>C-NMR,^<45>Sc-NMR,HREM(高分解能電子線回折)などの手段による、初めての構造解析(分子構造と結晶構造)。.(5)金属内包フラーレンの電子構造の解明:UPS/XPS(紫外・X線電子分光),ESR,IR/Raman分光,レーザー分光、などの手段による特異な電子構造の解明。以上のように、新規物質である金属内包フラーレンの精製、分離・単離から構造解析や電子状態の解明まで、すべてわが重点班の研究者によって行われた。多くの研究が、Nature,Phys.Rev.Lett.J.Am.Chem.Soc.などのインパクトパラメターの非常に高い雑誌の速報として発表された。そして、これらすべてが、“priority level"の研究であることを特記したい。

三年来，我们一直在研究其生产、分离、隔离、结构、电子态、物理性质，并重点阐明反应。因此，现在据说大多数有关内嵌金属富勒烯的重要出版物都来自日本的研究小组。以下是我们团队成员在过去三年的优先领域研究期间取得的与内嵌金属富勒烯相关的主要成果，特别是“优先”我们只想介绍“水平”的成就（即“赢得第一权”）：（1）产生许多新的内嵌金属富勒烯：除了众所周知的La、Y和Sc（三价）原子之外除了Gd、Pr、Ce等镧系元素原子外，我们还成功生产出了含有Ca（二价）和Ti（四价）等金属的富勒烯。 (2)首次分离纯化多种内嵌金属富勒烯：采用两步HPLC法成功分离纯化(1)中制备的多种金属富勒烯。我们建立了内嵌金属富勒烯的分离纯化方法。 (3)内嵌金属富勒烯结构异构体的发现和分离：我们发现大多数内嵌金属富勒烯都存在结构异构体，并对其进行了纯化和分离。 (4)金属富勒烯的结构分析：同步辐射X射线衍射、STM(扫描隧道显微镜)、^ 13 C-NMR、^ 45 Sc-NMR、HREM(高分辨率电子衍射)等。结构分析（分子结构和晶体结构）（5）内嵌金属富勒烯电子结构的阐明：通过UPS/XPS（紫外/X射线电子能谱）、ESR、IR/拉曼光谱、激光光谱等手段阐明独特的电子结构。如上所述，内嵌金属富勒烯新物质的纯化、分离、离析，以及其结构分析和电子态阐明，都是由我们课题组的研究人员进行的。许多研究以公告的形式发表在具有非常高影响力参数的期刊上，例如 Nature、Phys.Rev.Lett.J.Am.Chem.Soc。我想指出的是，所有这些都是“优先级”研究。