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

基本信息

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

项目摘要

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。

该研究人员一直致力于扭曲非平面多环芳香族化合物的合成。今年，我们进行了研究，以阐明迄今为止合成的 π 延伸螺旋烯的基本物理性质，并考虑它们作为 p 型半导体在有机场晶体管中的应用。 π延伸双螺旋烯具有高度平面的π平面扭曲连接的结构，并且已揭示在晶体结构中构建了多维π电子网络。研究人员在 Si/SiO2 基底上涂覆 π 延伸双螺旋烯，发现所得薄膜表现出中等的空穴传输性能。具有这种独特的固态取向和电荷传输特性的分子作为有机电子材料的基础材料非常有趣。目前，我们正在联合开展量子化学研究，研究该分子体系在固态下的电荷传输特性。除了如上所述研究双螺旋烯作为电子材料之外，我们还阐明了形成七元环结构的π-延伸螺旋烯2的基本物理性质。迄今为止，尚未合成具有显着扩展的π电子系统的单一螺旋烯，并且作为一种新型螺旋分子很有趣。因此，除了对该分子系统进行X射线晶体结构分析外，还利用紫外-可见吸收光谱和循环伏安法阐明了由于七元环结构的形成而导致的电子结构的变化。结果发现，七元环结构由于其应变能而使电子系统不稳定。光学分辨率也成功实现，P-异构体在长波长区域表现出负的科顿效应，表现出与更简单的[6]螺旋烯不同的行为。

项目成果

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专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takao Fujikawa;Yasutomo Segawa;Atsushi Wakamiya Kenichiro Itami
通讯作者：
Atsushi Wakamiya 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

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
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 Reactivities of Corannulene-Helicene Hybrids

Corannulene-Helicene 杂化物的合成、结构和反应性