ポイント
- ベンゼン環が直線状に連結したアセンは、環の個数が増えるに従って光電子機能が向上しますが、既存技術ではベンゼン環１２個までのものしか合成できませんでした。
- 規則性ナノ空間を反応場とすることで、無数のベンゼン環が直線状に連結したポリアセンを、世界で初めて合成することに成功しました。
- 最も細いグラフェンとみなせるポリアセンを合成できたことで、今後、物性解明やさまざまな光電子デバイスへの応用が期待されます。
東京大学 大学院工学系研究科の植村 卓史 教授、北尾 岳史 助教、三浦 匠 大学院生らは、分子で作ったナノサイズの空間を利用することで、無数のベンゼン環が直線状に連結したポリアセンの合成に、世界で初めて成功しました。
アセンは、ベンゼン環の個数が増えるに従って、優れた光電子物性を示すことが理論的に予測されています。そのため、長いアセンを合成するために、これまでさまざまな手法が開発されてきました。しかし、効率的にアセンを伸長させる手法がなかったため、連結可能なベンゼン環の個数に限界が見えはじめていました。植村 教授らは、分子レベルの細孔を持つ多孔性金属錯体（ＭＯＦ）を反応場として用いることで、ポリアセンの前駆体となる高分子を精密に合成し、その後、熱変換することで、ポリアセンの合成に初めて成功しました。
ポリアセンは、１００年以上にわたり多くの科学者が合成に挑んできましたが、全く実現できなかった物質です。グラフェンを最も細く切り出した構造を持つポリアセンは、特異な電子物性の発現が予想されるため、今後、物性解明やナノデバイスなどへの応用が期待されます。
本研究成果は、２０２３年５月５日（現地時間）に、「Ｎａｔｕｒｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ」に掲載されました。
本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業ＰＲＥＳＴＯ（課題番号：ＪＰＭＪＰＲ２１Ａ７）、ＣＲＥＳＴ（課題番号：ＪＰＭＪＣＲ２０Ｔ３）、日本学術振興会 科学研究費補助金・基盤研究（Ｂ）（課題番号：２１Ｈ０１７３８）」、学術変革領域研究（Ａ）（課題番号：２１Ｈ０５４７３）の支援により実施されました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（３５７ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Synthesis of polyacene by using a metal−organic framework”
- ＤＯＩ：10.1038/s44160-023-00310-w
＜お問い合わせ先＞
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北尾 岳史（キタオ タカシ）
東京大学 大学院工学系研究科 助教
Tel：03-5841-7204
E-mail：kitao
edu.k.u-tokyo.ac.jp植村 卓史（ウエムラ タカシ）
東京大学 大学院工学系研究科 教授
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＜ＪＳＴ事業に関すること＞
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科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
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