三次元周期構造をもつ新奇ナノカーボン物質の創成

具有三维周期结构的新型纳米碳材料的制备

• 批准号: 14J10460
• 负责人: 藤川 鷹王
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J10460/
• 关键词: ヘリセン; 有機電界トランジスタ; 多環芳香族炭化水素; 固体配向性; 構造有機化学; 多環性芳香族化合物; キラル; 機能性材料; ナノカーボン; 固体配向

本研究者は今までに、ツイスト型非平面多環性芳香族化合物の合成に携わってきた。本年度においてはこれまでに合成したπ拡張ヘリセン類の基礎物性解明研究と有機電界トランジスタのp型半導体としての応用を検討した。π拡張ダブルヘリセン類は、高い平面性を有するπ面が捻れながら連結した構造をとっており、結晶構造中で多次元のπ電子ネットワークを構築することが明らかとなっている。本研究者はSi/SiO2基板状にπ拡張ダブルヘリセン類を塗布し、得られた薄膜が中程度のホール輸送特性を示すことを明らかにした。このような独自の固体配向性と電荷輸送特性を併せ持った分子は有機エレクトロニクス材料の基本材料として非常に興味深い。現在は、本分子系の固体状態における電荷輸送性に関する量子化学的研究を共同研究として展開中である。以上のようなダブルヘリセンのエレクトロニクス材料としての検討に加えて、七員環構造を形成したπ拡張ヘリセン2の基礎物性解明を行った。π電子系が大幅に拡張したシングルヘリセンはこれまでに合成されておらず、新奇螺旋状分子として興味深い。そこで本分子系のX線結晶構造解析に加えて、七員環構造を形成することによる電子構造の変化を紫外可視吸収スペクトル及びサイクリックボルタンメトリー法により明らかとした。その結果、七員環構造はその歪みエネルギーにより電子系を不安定化させることがわかった。光学分割することにも成功しており、長波長領域でP体が負のCotton効果を示すなど、よりシンプルな[6]ヘリセンなどとは異なる挙動を示した。

该研究人员参与了扭曲的非平面多环芳族化合物的合成。今年，我们研究了迄今为止合成的π扩展的螺旋烯的基本物理特性，并研究了有机田间晶体管作为P型半导体的应用。 π延伸的双架具有一个结构，其中具有高平面性的π平面被扭曲和连接，并且已经揭示了它们在晶体结构中构造了多维π电子网络。该研究人员在SI/SIO2底物上涂了π膨胀的双架，并揭示了所得的薄膜表现出适度的孔传输性能。这种结合独特的固体取向和电荷传输特性的分子是有机电子材料的基本材料。目前，正在作为对该分子系统固态的电荷运输特性的联合研究进行量子化学研究。除了上述对双旋烯的电子材料的研究外，还阐明了π延伸的Helicene 2的基本特性，该特性已经形成了七元环结构。迄今为止尚未合成π-电子系统显着扩展的单架直升机，并且作为新型的螺旋分子。因此，除了分子系统的X射线晶体结构分析外，通过紫外线可见的吸收光谱和环状伏安法揭示了由七元环结构形成引起的电子结构的变化。结果，发现由于其应变能，七元环结构破坏了电子系统的稳定性。它在光学分辨率方面也取得了成功，其行为与简单的[6]螺旋烯的行为不同，例如在长波长范围内显示出负棉效应的P体。

项目成果

非常にねじれたナフタレン環をもつ４重ヘリセンの合成と性質

高扭曲萘环四螺旋烯的合成及性能

• 发表时间: 2016
• 作者: Leo Miyashita;Ryota Yonezawa;Yoshihiro Watanabe;Masatoshi Ishikawa;藤川鷹王・瀬川泰知・伊丹健一郎
• 通讯作者: 藤川鷹王・瀬川泰知・伊丹健一郎

Synthesis, structures, and properties of π-extended double helicenes

π-扩展双螺旋烯的合成、结构和性质

• 发表时间: 2014
• 作者: Takao Fujikawa;Yasutomo Segawa;Atsushi Wakamiya Kenichiro Itami
• 通讯作者: Atsushi Wakamiya Kenichiro Itami

Synthesis, Structures, and Reactivities of Corannulene-Helicene Hybrids

Corannulene-Helicene 杂化物的合成、结构和反应性

• 发表时间: 2017
• 作者: Takao Fujikawa;Yasutomo Segawa;Kenichiro Itami
• 通讯作者: Kenichiro Itami

ヘリセン部位をもつコラニュレン誘導体の合成・構造および反応

带有螺旋烯部分的冠环烯衍生物的合成、结构和反应

• 发表时间: 2017
• 作者: L. Miyashita;K. Ishihara;Y. Watanabe and M. Ishikawa;藤川鷹王・Dorin V. Preda・瀬川泰知・伊丹健一郎・Lawrence T. Scott
• 通讯作者: 藤川鷹王・Dorin V. Preda・瀬川泰知・伊丹健一郎・Lawrence T. Scott

Synthesis, Structures, and Properties of π-Extended Double Helicene: A Combination of Planar and Nonplanar π-Systems

• DOI: 10.1021/jacs.5b03118
• 发表时间: 2015-06-24
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Fujikawa, Takao;Segawa, Yasutomo;Itami, Kenichiro
• 通讯作者: Itami, Kenichiro