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化学

2025.11.07

分子が曲がり、性质が変わる!酸化で姿を変えるナノグラフェンーピロール缩环アザナノグラフェンが示す、酸化状态に応じた构造変化と电子特性を解明ー

【ポイント】

?アントラセン骨格に8つのピロール环を缩环させた新规アザナノグラフェン分子を合成
?分子の両端に「ガルフ型エッジ」と呼ばれる深い湾曲部位を有し、非平面で&濒诲辩耻辞;はしご型&谤诲辩耻辞;に曲がった构造を形成
?酸化状态により分子构造と电子状态が剧的に変化:2电子酸化体は开殻型(ラジカル性)、4电子酸化体は闭殻型(芳香族性)を示す
?&辫颈;共役系分子の「形」と「电子构造」の関係解明に新しい道を拓く成果

 

このたび、愛媛大学大学院理工学研究科の髙瀬 雅祥教授らの研究グループは、大阪大学大学院理学研究科の西内 智彦准教授?久保 孝史教授、杏Map大学院情报学研究科の東 雅大教授らの研究グループとの共同研究により、アントラセン骨格に8つのピロール環を縮環させた新しいπ共役系分子「ピロール縮環アザナノグラフェン(fOPA)」の合成に成功しました。この分子は、分子外周に「ガルフエッジ」と呼ばれる深い湾曲部位を2か所もつ独特な構造をしており、その立体的な歪みにより、全体が“はしご状に曲がる”珍しい形態を示します。

電気化学測定及び分光測定の結果、fOPAは4電子まで可逆的に酸化されることが分かりました。特に、2電子酸化状態ではスピンが分離した一重項ジラジカル(開殻状態)を、4電子酸化状態では全体が環状に芳香族化した閉殻構造を示すことを明らかにしました。これらの性質は、分子の形状や酸化状態が電子構造に大きく影響することを示しており、今後の高機能有机电子材料や分子スイッチの設計に新たな指針を与えるものです。

本成果は、2025年9月8日付でアメリカ化学会誌 Organic Letters 特集号「π-Conjugated Molecules and Materials」オンライン版に掲載されました。また、同誌の2025年10月3日発行、第27巻第39号の表紙絵にも採択されました。

 

◆详细(プレスリリース本文)はこちら

 

【论文情报】

タイトル:Pyrrole-Fused Aza-Nanographene with Two Gulf-Edge Regions as Flexible Sites
著者:Takayuki Matsunaga(愛媛大学)、Kosuke Oki(愛媛大学)、Shigeki Mori(愛媛大学)、 Tomohiko Nishiuchi(大阪大学)、Masahiro Higashi(杏Map)、Takashi Kubo(大阪大学)、 Tetsuo Okujima(愛媛大学)、Hidemitsu Uno(愛媛大学)、Masayoshi Takase*(愛媛大学)
(*责任着者)
掲载誌:Organic Letters 2025, 27, 11005–11010
顿翱滨:10.1021/补肠蝉.辞谤驳濒别迟迟.5肠03278
鲍搁尝:
掲载日:2025年9月8日

 

【研究代表者】