Radical COF: A challenge toward novel organic electromagnetic polymer materials

Radical COF：对新型有机电磁聚合物材料的挑战

• 批准号: 22KF0231
• 负责人: 関 修平
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0231/
• 关键词: ラジカル; COF; 励起移動; 電子輸送; 構造ゆらぎ; 電子共役; スピン輸送

本研究「ラジカルCOF: あたらしい有機電子－磁性材料への挑戦」では，発達した2次元共役電子系を有する共有結合性構造体：COFを，共役電子系の基底状態における安定構造制御のための理想的なプラットフォームととらえ，２次元電子共役構造中の電子の局在・非局在を見極めることを目的とした研究を展開している．具体的な研究命題として，１）励起エネルギー・電子が共役フレームを介してどのように輸送されるのか？，２）輸送現象を最適化するために最も重要な構造因子は何か？，３）電子の非局在化させるだけではなく，共役フレームを最近接させつつ，電子の軌道角運動量輸送に重要なスピン軌道相互作用の最小化において最も適した構造は何か？を挙げ，2022年度は主に研究項目１）及び２）を中心に研究を展開した．Verdazyl ユニットをCOFの重要な構成要素として用い，C3対称性を有するコア分子に対し，イミン縮合反応を用いた2次元高分子化を試みた．加えて構造制御因子特定のための3種のC3対称性分子・及びピレン/アザピレン分子をコアとして用い，同様のイミン縮合反応によるCOF形成反応と構造同定を進めた．Verdazylユニットを組み込んだCOFについて，他の縮合反応とLinker分子による結晶性・スタック構造制御性の評価ののち，物性評価段階に至る予定である．

在这项名为“自由基 COF：对新型有机电子磁性材料的挑战”的研究中，我们将探索 COF（一种具有发达的二维共轭电子系统的共价结构）作为地面稳定结构控制的理想材料我们正在进行旨在确定二维电子共轭结构中电子的局域和离域的研究。具体研究问题是：1）激发能和电子如何通过共轭框架传输？ , 2) 优化交通现象最重要的结构性因素是什么？ ，3）什么是最合适的结构，不仅可以使电子离域，而且可以最大限度地减少自旋轨道相互作用（这对于电子的轨道角动量传输很重要），同时还将共轭框架带到最近的位置？ 2022年，我们主要关注研究项目1）和2）。使用 Verdazyl 单元作为 COF 的重要组成部分，我们尝试利用亚胺缩合反应对具有 C3 对称性的核心分子进行二维聚合。此外，我们以三种类型的C3对称分子和芘/氮杂芘分子为核心鉴定结构控制因子，并通过类似的亚胺缩合反应进行COF形成反应和结构鉴定。在使用其他缩合反应和连接分子评估结晶度和堆叠结构可控性后，我们计划进入包含 Verdazyl 单元的 COF 的物理性能评估阶段。

项目成果

Rolling the 2D Sheets of Conjugated Covalent Organic Framework: Transforming into 1D Electronically Conductive Nanotubes

滚动共轭共价有机框架的二维片材：转变为一维电子导电纳米管

• DOI: 10.21203/rs.3.rs-2332530/v1
• 发表时间: 2022
• 作者: Li Zhuowei;Tsuneyuki Takahiro;Ghosh Samrat;Nakazato Takumi;Odawara Masahiro;Matsuda Wakana;Nobuoka Masaki;Chen Bin;Pait;i Rajendra;Tsutsui Yusuke;Tanaka Takayuki;Suda Masayuki;Miyake Yoshihiro;Shinokubo Hiroshi;Seki Shu
• 通讯作者: Seki Shu

CSIR-Central Leather Research Institute(インド)

CSIR-中央皮革研究所（印度）