フラーレンの化学反応と電子材料への応用

富勒烯的化学反应及其在电子材料中的应用

基本信息

批准号：
06224209
负责人：
野上隆
金额：
$ 1.02万
依托单位：
The University of Electro-Communications
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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

C_<60>の付加反応を調べた。C_<60>とメタクロロ過安息香酸との反応で、C_<60>に酸素原子が付加することを見いだした。酸素2付加体を単離し、その^<13>C-NMRスペクトルから、生成物はCs対称性をもつことを明らかにした。これには3つの候補がある。C_<60>とo-ジメトキシベンザインとの1:1付加体の単結晶を作成し、結晶構造解析を行なった。ベンザインはC_<60>の6員環・6員環縮合部分に付加して、シクロブタン環を形成することを証明した。付加したC_<60>部分のC-C結合距離は1.645Åと異常に長いことがわかった。この研究はC_<60>の2+2環化付加反応生成物の結晶構造解析の最初の成功例である。C_<60>誘導体のスピンラベル分子としての応用、あるいは磁性への展開を念頭に置いて、C_<60>に2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルラジカル(TEMPO)が付加した分子を合成した。1:1付加体をマルチ付加体から単離し、各種スペクトルから推定した結果、この分子はC_<60>の5員環・6員環縮合部分に付加し、もとの結合は開いていることがわかった。この分子のCVを測定した結果、還元電位はC_<60>にほぼ近く、C_<60>部分の共役が維持されていることを示した。酸化電位はTEMPOそのものより若干大きく、C_<60>の電子吸引性によると思われる。C_<60>の各種ジハロカルベン1:1付加体を単離し、各種のマススペクトル(FAB、ESI、MALDI、LD)を測定した。フラグメンテーションはLD、FAB、MALDIの順番に大きかったが、ESI法では親イオンピークのみ観測された。LDMSではオリゴマー化がおこり、C_<2n>(2n=122〜132と184〜196)のシグナルが観測された。

我们研究了C_<60>的加成反应。我们发现通过C_<60>与间氯过苯甲酸的反应，氧原子被添加到C_<60>上。分离氧二加合物并且其13 C-NMR谱表明产物具有Cs对称性。对此有三位候选人。制备C_ 60 和邻二甲氧基苯炔1:1加合物的单晶并分析晶体结构。证明苯炔通过加成至C_ 60 的6元环/6元环缩合部分而形成环丁烷环。发现添加的C_<60>部分的C-C键距离为1.645埃，这是异常长的。本研究是C_<60>的2+2环加成反应产物晶体结构分析的第一个成功实例。利用C_<60>衍生物作为自旋标记分子或利用磁性，合成了2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基(TEMPO)到C_<60>上。从多重加合物中分离出1:1加合物，并根据各种光谱进行推定，结果发现该分子加成到C_<60>的5元环/6元环缩合部分上，并且原来的债券是开放的。作为测量该分子的CV的结果，还原电势几乎接近C_ 60 ，表明C_ 60 部分的缀合得以维持。氧化电位略高于TEMPO本身，这可能是由于C_<60>的吸电子特性所致。分离C_ 60 的各种二卤卡宾1:1加合物并测量各种质谱(FAB、ESI、MALDI、LD)。碎裂程度依次为LD、FAB、MALDI，但ESI法仅观察到母离子峰。在LDMS中发生寡聚化，并且观察到C_ 2n (2n＝122-132和184-196)的信号。