有機/無機ハイブリッド型フラーレンの創製と物性開拓

有机/无机杂化富勒烯的创建和物理性能的开发

• 批准号: 03F03266
• 负责人: 赤阪 健
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03266/
• 关键词: 金属内包フラーレン; 化学修飾

金属内包フラーレンは、「球面の内側に金属原子を取り込んだ特異な構造」を有した有機/無機ハイブリット型フラーレンであり、金属原子から炭素ケージへの電子移動により空フラーレンとは異なる新規な電子的特性を持つ。本研究は、1)新規な有機/無機ハイブリット型フラーレンであるM@C60の合成と単離、2)M@C82やM2@C80などの金属内包フラーレンの化学反応による官能基の導入、3)金属内包フラーレン誘導体の集積化による機能化、について検討することを目的としている。本年度は、金属内包フラーレンの官能基化について検討を行った。合成したM@C82,M2@C80,Sc3N@C80等の金属内包フラーレンについてビンゲル反応等による化学修飾を行い、官能基を導入した。合成した誘導体についてNMRやX線結晶構造解析による構造決定と酸化還元電位の測定による物性測定を行った。興味深いことに、La@C82のビンゲル反応ではモノ付加体とビス付加体の合成単離に成功し、モノ付加体は反磁性体であり、ビス付加体が常磁性であることを明らかにした。これらの付加体は加水分解することで水溶性の金属内包フラーレン誘導体へ変換することが可能である。

金属封装的富勒烯是有机/无机杂化富勒烯，具有“单个结构在球形表面内部结合金属原子”，并且具有与空的富勒烯不同的新型电子特性，这是由于从金属原子到碳笼的电子转移而导致的。这项研究的目的是研究1）M@C60的合成和隔离，一种新型的有机/无机杂化富勒烯，2）通过金属封装的富勒烯（例如M@C82和M2@C80）的化学反应引入官能团，以及3）通过对金属添加填充的全部衍生化的官能化。今年，我们研究了金属封装的富勒烯的功能化。合成的金属包含的富勒烯，例如m@c82，m2@c80，sc3n@c80之类的类似物，通过宾格反应或类似的化学修饰。合成的衍生物是通过NMR结构的，X射线晶体结构分析，并通过测量氧化 - 雷克斯电位来测量物理特性。有趣的是，LA@C82的Bingel反应成功合成并隔离了单载体和双载体，揭示了单载体是一种磁性磁性，而Bisadduct是顺磁性的。这些加合物可以通过水解转换为水溶性金属封装的富勒烯衍生物。

项目成果

Structural characterization of Y@C82

• DOI: 10.1016/j.cplett.2005.02.032
• 发表时间: 2005-04-12
• 期刊: CHEMICAL PHYSICS LETTERS
• 影响因子: 2.8
• 作者: Feng, L;Wakahara, T;Kadish, KM
• 通讯作者: Kadish, KM