Synthesis of a zigzag carbon nanobelt

Kwan Yin Cheung, Kosuke Watanabe, Yasutomo Segawa,* and Kenichiro Itami*

Nature Chem. 2021, DOI: 10.1038/s41557-020-00627-5

ChemRxiv, DOI: 10.26434/chemrxiv.12324353.v1

カーボンナノチューブ（CNT）の構造選択的精密合成は、材料科学の分野で長年求められている。CNTの部分構造に対応する芳香族分子「カーボンナノベルト（CNB）」は、CNT伸長のテンプレートとして注目されている。3種類のCNB（アームチェア型、キラル型、ジグザグ型）の中で、ジグザグ型CNBは最も合成が難しいとされてきた。今回我々は、ジグザグCNBの合成、単離、構造解析を行った。合成は、酸素架橋部位の還元的芳香族化とDiels-Alder反応を繰り返すことで達成した。理論計算で予測された通り、このCNBは安定な化合物として単離された。ジグザグCNBの構造はX線結晶構造解析によって完全に同定され、分光学的測定によって広いエネルギーギャップと青色蛍光特性が明らかになった。3種類のCNBの合成戦略が揃ったことで、CNTの精密合成に向けて大きく前進した。

Image by Issey Takahashi (ITbM)

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