ナノカーボン合成の新展開：「骨格編集」戦略を実証

名古屋大学 大学院工学研究科の平野 純一朗 博士後期課程学生、井改 知幸 教授、日下 心平 講師、松田 亮太郎 教授、忍久保 洋 教授、福井 識人 准教授らの研究グループは、「骨格編集」という分子骨格内部に着目した化学変換が新規キラルナノカーボン分子の創出に有効であることを実証しました。

ナノカーボン分子は次世代材料の基盤骨格として有望視されています。これまで精密有機合成の飛躍的な発展により多彩なナノカーボン分子が創出されてきました。これら従来型のナノカーボン合成では、ボトムアップ型合成戦略と呼ばれる分子骨格周辺における化学変換が基盤となっています。一方、ナノカーボンのような巨大分子は骨格内部にも数多くの原子を有するものの、骨格内部は標的分子の合成を計画する上で有効な変換対象とは考えられていませんでした。

本研究では、「骨格編集」という分子骨格内部に着目した合成戦略を基盤に、含十員環ナノカーボンの創出とキラルナノカーボンの不斉合成という2つの成果を達成しました。この戦略によって得られた新規ナノカーボン分子は、高いラセミ化障壁・効率的な円偏光発光・多段階の可逆な酸化還元挙動・多孔性構造体の形成といった、材料として有用な物性を示しました。本成果は、従来は生理活性物質の合成を対象としていた「骨格編集」がナノカーボン合成にも有効であることを実証するものであり、次世代材料の創出に向けた新たな指針になると期待できます。

本研究成果は、2026年7月28日（日本時間）付で国際学術誌「Nature Communications」に掲載されました。