多角形有機金属錯体を前駆体とした環状共役π分子の新しい合成法の開発

以多边形有机金属配合物为前驱体开发环状共轭π分子的新合成方法

• 批准号: 11J03609
• 负责人: 岩本 貴寛
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J03609/
• 关键词: シクロパラフェニレン; 曲面状π共役化合物; カーボンナノチューブ; フラーレンピーポッド; 環状共役π分子; 曲面状π-π相互作用

シクロパラフェニレン(CPP)は、ベンゼン環がパラ位で結合した環状構造を有しており、その構造はアームチェア型カーボンナノチューブ(CNT)の最小構成単位である。よって、CNTと同様に空孔を利用したホストゲスト錯体の形成が期待できる。すでに、昨年度までに[10] CPPがC60をサイズ選択的に包摂し、最短のC60ピーポッドを形成することを明らかにしている。また、すでにC70をゲスト分子として用いた際も、[10]および[11] CPPがそれぞれC70を包摂することを明らかにしていたが、錯体の構造は理論計算により推定したのみであった。今年度は、C70とCPP、との錯体のX線結晶構造解析による構造の決定を行うと共に、これまでの空のフラーレンとは異なり、特異な電子状態を持つLa@C82との錯形成を検討した。その結果、単結晶X線構造解析の結果から、[10] CPP内ではC70の短径方向でCPPと相互作用した"Lying"と呼ばれる配向を取っていた。一方で、[11] CPP内では、C70の長径方向でCPPと相互作用した"Standing"と呼ばれる配向を取ることを実験的に明らかにした。La@C82との錯形成では、これまでと同様に特定の環サイズを持つCPPとのサイズ選択的な錯形成を明らかにし、X線結晶構造解析により錯体の構造を決定することに成功した。加えて、電気化学測定とともに理論計算を行うことで、CPPからLa@C82への部分電荷移動を観測することに成功した。これはピーポッドにおける電子的な相互作用を明らかにした初めての例である。以上の結果は、CPPをホスト分子とした新規超分子構造体の創成に繋がる結果であると共に、CNTピーポッドにおけるCNTとフラーレン間の相互作用を分子レベルで明らかにしたものであり、曲面上π分子間に働く相互作用を理解するうえで重要な知見を与えるものと考えている。

环戊烯基烯（CPP）具有圆形结构，其中苯环在PARA位置结合，其结构是扶手椅碳纳米管（CNT）的最小构型单元。因此，以与CNT相同的方式，使用孔形成宿主来宾复合物。已经揭示了[10] CPP将在去年有选择地选择C60，并形成最短的C60 PEEPOD。同样，当C70已被用作客体分子时，[10]和[11] CPP被发现每个C70都包括C70，但是复合物的结构仅通过理论计算来估算。今年，我们将确定C70和CPP之间复合物的X射线晶体结构分析的结构，并且与先前的空富勒烯不同，请考虑具有独特的电子状态的LA@C82的设计。做过。结果，从[10] CPP中的单晶体X射线结构分析的结果中获取了一种称为“说谎”的取向，该方向与C70低直径方向上的CPP相互作用。另一方面，在[11] CPP中，经过实验表明，一个称为“站立”的方向在C70的长直径方向上充当CPP，在实验中揭示了。以LA@C82的形式，揭示了带有特定环大小的CPP的大小的大小，并通过X -Ray晶体结构分析确定复合物的结构。此外，通过执行理论计算以及电化学测量，它成功地观察了从CPP到LA@C82的部分电荷转移。这是阐明PEPOD中电子相互作用的第一个例子。结果是导致与CPP作为宿主分子形成新的超分子结构，并且在分子水平上清除了CNT和Fullerene之间的相互作用，我们相信π分子在弯曲的表面上它为理解介于两者之间的相互作用时提供了重要的知识。

项目成果

Synthesis of [n]Cycloparaphenylenes (n=8-13) from Cyclic Oligonuclear Platinum Complexes and Their Properties

环状寡核铂配合物的[n]环对亚苯基(n=8-13)的合成及其性质

• 发表时间: 2012
• 作者: 梅田佳孝;岩本貴寛;灰野岳晴;山子茂
• 通讯作者: 山子茂

種々の炭素架橋鎖を持つシクロパラフェニレン誘導体の合成

各种碳桥链环对亚苯基衍生物的合成

• 发表时间: 2013
• 作者: Takahiro Iwamoto;Yoshiki Watanabe;Tatsuya Sadahiro;Takeharu Haino;Shigeru Yamago;岩本貴寛
• 通讯作者: 岩本貴寛