JP2007137809A - Fullerene derivative, method for producing fullerene derivative, nano-mesoscopic material and method for producing nano-mesoscopic material - Google Patents

Fullerene derivative, method for producing fullerene derivative, nano-mesoscopic material and method for producing nano-mesoscopic material Download PDF

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Hisashi Nakanishi
尚志 中西
Katsuhiko Ariga
克彦 有賀
Tsuyoshi Michinobu
剛志 道信
Dirk G Kurth
ディルク ジー クルス
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fullerene derivative favorable for design of a new nano-mesoscopic material and to provide a method for producing the derivative. <P>SOLUTION: The fullerene derivative comprises a pyrrolidine ring which contains a binding site (R) for binding a fullerene site (A) to an alkyl chain site (B) and is condensed with a benzene ring. The fullerene derivative is represented by formula (1) [wherein, X is a hydrogen atom or a methyl group; the binding site (R) has at least the one benzene ring; the alkyl chain site (B) is maintained substantially on a plane; and each of at least one alkyl substituent of the alkyl chain site (B) extends in the substantially same direction]. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、フラーレン誘導体、それを用いたナノ・メゾスコピック材料、および、それらの製造方法に関する。より詳細には、本発明は、集合力の異なる部位を有するフラーレン誘導体、それを用いた種々の次元を有するナノ・メゾスコピック材料、および、それらの製造方法に関する。   The present invention relates to a fullerene derivative, a nano mesoscopic material using the fullerene derivative, and a production method thereof. More specifically, the present invention relates to a fullerene derivative having sites having different collective forces, a nano mesoscopic material having various dimensions using the derivative, and a method for producing them.

フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーンに体表されるナノカーボンは、電子材料、電極材料、触媒、生体材料への応用が期待され、注目されている。   Nanocarbons represented by fullerenes, carbon nanotubes, and carbon nanohorns are expected to be applied to electronic materials, electrode materials, catalysts, and biomaterials, and are attracting attention.

フラーレンに種々の置換基を付与したフラーレン誘導体の合成も行われており、さらなる機能が明らかになってきた。例えば、炭素数1〜20の有機基が6個または7個結合したフラーレン誘導体がある(例えば、特許文献1を参照。)。特許文献1に記載のフラーレン誘導体は、フラーレンC60またはC70と1価の有機銅試薬とを反応させることにより得られる。このようなフラーレン誘導体は、電子材料、生理活性物質、ナノ構造体形成の構成単位等に有用である。 Fullerene derivatives with various substituents added to fullerene have been synthesized, and further functions have been revealed. For example, there is a fullerene derivative in which 6 or 7 organic groups having 1 to 20 carbon atoms are bonded (see, for example, Patent Document 1). The fullerene derivative described in Patent Document 1 is obtained by reacting fullerene C 60 or C 70 with a monovalent organic copper reagent. Such fullerene derivatives are useful for electronic materials, physiologically active substances, structural units for forming nanostructures, and the like.

また、フラーレン誘導体を金属イオンと錯形成させることによって、触媒活性にも応用可能である。   Moreover, it can be applied to catalytic activity by complexing fullerene derivatives with metal ions.

また、別のフラーレン誘導体を用いて細線を形成する例もある(例えば、特許文献2を参照。)。特許文献2に記載のフラーレン誘導体は、例えば、C60のマロン酸ジエチルエステル誘導体、C60のN−メチルピロリジン誘導体、C60のフェロセン誘導体、C60の白金誘導体であり得る。これらフラーレン誘導体に基づく細線は、フラーレン誘導体溶液またはフラーレン誘導体とフラーレンとの混合溶液を用いて、液−液界面法により、結晶性が高く繊維長の長いフラーレン誘導体細線を得ることができる。このような細線の電気的・化学的性質は、フラーレン誘導体の官能基を変更することによって、制御され得る。また、このような細線は、結晶性が高いので良質な半導体として作用する。
特開2005−232165号公報 特開2005−112776号公報
There is also an example in which a thin line is formed using another fullerene derivative (see, for example, Patent Document 2). The fullerene derivative described in Patent Document 2 can be, for example, a C 60 malonic acid diethyl ester derivative, a C 60 N-methylpyrrolidine derivative, a C 60 ferrocene derivative, or a C 60 platinum derivative. As for the fine lines based on these fullerene derivatives, fullerene derivative fine lines having high crystallinity and a long fiber length can be obtained by a liquid-liquid interface method using a fullerene derivative solution or a mixed solution of fullerene derivatives and fullerenes. The electrical and chemical properties of such fine wires can be controlled by changing the functional group of the fullerene derivative. Further, such a fine wire has high crystallinity and thus acts as a high-quality semiconductor.
JP 2005-232165 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-12776

上述してきたフラーレンおよびフラーレン誘導体は、ナノ・メゾスコピックサイズの電子部品に用いられることが期待されている。しかしながら、特許文献1に記載の技術は、ナノ構造体形成の構成単位としてのフラーレン誘導体を示唆しているものの、具体的なナノ構造体の形成技術の開発には至っていない。一方、特許文献2に記載の技術は、フラーレン誘導体を用いて1次元の構造体である細線を製造できるものの、その他の次元の構造体を形成することはできない。1つのフラーレン誘導体に基づいて、種々の次元(0次元〜3次元)のナノ・メゾスコピック材料(構造体)を任意に製造できれば有利である。   The fullerenes and fullerene derivatives described above are expected to be used in nano-mesoscopic electronic components. However, although the technique described in Patent Document 1 suggests a fullerene derivative as a structural unit for nanostructure formation, it has not led to the development of a specific nanostructure formation technique. On the other hand, although the technique described in Patent Document 2 can produce a thin line that is a one-dimensional structure using a fullerene derivative, it cannot form a structure of another dimension. Based on one fullerene derivative, it is advantageous if nano-mesoscopic materials (structures) of various dimensions (0 to 3 dimensions) can be produced arbitrarily.

したがって、本発明の目的は、種々の次元を有する新規なナノ・メゾスコピック材料の設計に好ましいフラーレン誘導体およびその製造方法を提供することである。本発明のさらなる目的は、そのようなフラーレン誘導体を用いた種々の次元を有する新規なナノ・メゾスコピック材料およびその製造方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a fullerene derivative preferable for designing a novel nano-mesoscopic material having various dimensions and a method for producing the fullerene derivative. A further object of the present invention is to provide a novel nano-mesoscopic material having various dimensions using such a fullerene derivative and a method for producing the same.

本発明による式(1)に示されるフラーレン誘導体は、フラーレン部位(A)と、置換基を有するまたは有しない少なくとも1つのアルキル置換基を含むアルキル鎖部位(B)と、前記フラーレン部位(A)と前記アルキル鎖部位(B)とを結合する結合部位(R)とを含み、
ここで、Xは、水素原子またはメチル基であり、前記結合部位(R)は、少なくとも1つのベンゼン環を有し、前記アルキル鎖部位(B)を実質的に平面上に維持し、前記アルキル鎖部位(B)の前記少なくとも1つのアルキル置換基のそれぞれは、実質的に同一の方向に伸びており、これにより上記目的を達成する。
The fullerene derivative represented by the formula (1) according to the present invention includes a fullerene moiety (A), an alkyl chain moiety (B) containing at least one alkyl substituent with or without a substituent, and the fullerene moiety (A). And a binding site (R) that binds the alkyl chain site (B),
Here, X is a hydrogen atom or a methyl group, the binding site (R) has at least one benzene ring, and the alkyl chain site (B) is maintained on a substantially planar surface. Each of said at least one alkyl substituent at chain site (B) extends in substantially the same direction, thereby achieving the above objective.

前記フラーレン部位(A)は、C60、C70、C76およびC84からなる群から選択されるフラーレンを含み得る。 The fullerene moiety (A) may include a fullerene selected from the group consisting of C 60 , C 70 , C 76 and C 84 .

前記アルキル鎖部位(B)は、3つのアルキル置換基を有し得る。   The alkyl chain moiety (B) can have three alkyl substituents.

前記少なくとも1つのアルキル置換基は、それぞれ、アルキル(Cn2n+1)、アルコ
キシル(OCn2n+1)、および、チオアルキル(SCn2n+1)からなる群から選択され、ここで、nは、2以上の整数であり得る。
The at least one alkyl substituent is each selected from the group consisting of alkyl (C n H 2n + 1 ), alkoxyl (OC n H 2n + 1 ), and thioalkyl (SC n H 2n + 1 ), N may be an integer greater than or equal to 2.

前記nは、12〜20であり得る。   The n may be 12-20.

前記置換基は、式(2)で示されるジアセチレン、アゾベンゼンおよびスチルベンゼンからなる群から選択され得る。
The substituent may be selected from the group consisting of diacetylene, azobenzene and stilbene represented by the formula (2).

前記結合部位(R)は、式(3)で示される、さらなる置換基Yを有するまたは有しない、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、および、ピレンからなる群から選択され得る

Said binding site (R) may be selected from the group consisting of benzene, naphthalene, anthracene, and pyrene, with or without additional substituent Y, as shown in formula (3).

本発明によるフラーレン誘導体を製造する方法は、式(4)からなる群から選択される結合要素とフラーレンと式(5)で示されるN−メチルグリシンとを反応させるステップを包含し、
ここで、R1は、置換基を有するまたは有しないアルキル置換基であり、R2およびR3
、それぞれ、水素原子、または、置換基を有するまたは有しないアルキル基であり、Xは、水素原子またはメチル基であり、Yは、水素原子またはさらなる置換基であり、これにより上記目的を達成する。
The method for producing a fullerene derivative according to the present invention comprises the step of reacting a binding member selected from the group consisting of formula (4), fullerene and N-methylglycine represented by formula (5),
Here, R 1 is an alkyl substituent with or without a substituent, R 2 and R 3 are each a hydrogen atom or an alkyl group with or without a substituent, and X is a hydrogen It is an atom or a methyl group, Y is a hydrogen atom or a further substituent, thereby achieving the above objective.

前記フラーレンは、C60、C70、C76およびC84からなる群から選択され得る。 The fullerene may be selected from the group consisting of C 60 , C 70 , C 76 and C 84 .

前記R1、R2およびR3のアルキル置換基は、それぞれ、アルキル(Cn2n+1)、アルコキシル(OCn2n+1)、および、チオアルキル(SCn2n+1)からなる群から選択され、ここで、nは、2以上の整数であり得る。 The alkyl substituents of R 1 , R 2 and R 3 are each composed of alkyl (C n H 2n + 1 ), alkoxyl (OC n H 2n + 1 ), and thioalkyl (SC n H 2n + 1 ). Selected from the group, where n may be an integer greater than or equal to two.

前記nは、12〜20であり得る。   The n may be 12-20.

前記置換基は、式(2)で示されるジアセチレン、アゾベンゼンおよびスチルベンゼンからなる群から選択され得る。
The substituent may be selected from the group consisting of diacetylene, azobenzene and stilbene represented by the formula (2).

前記反応させるステップは、トルエン中、110℃の温度で、12〜24時間還流させ得る。   The reacting step may be refluxed in toluene at a temperature of 110 ° C. for 12-24 hours.

本発明による複数のフラーレン誘導体からなるナノ・メゾスコピック材料は、前記複数のフラーレン誘導体のそれぞれは、式(1)に示されるフラーレン部位(A)と、置換基を有するまたは有しない少なくとも1つのアルキル置換基を含むアルキル鎖部位(B)と、前記フラーレン部位(A)と前記アルキル鎖部位(B)とを結合する結合部位(R)とを含み、
ここで、Xは、水素原子またはメチル基であり、前記結合部位(R)は、少なくとも1つのベンゼン環を有し、前記アルキル鎖部位(B)を実質的に平面上に維持し、前記アルキル鎖部位(B)の前記少なくとも1つのアルキル置換基のそれぞれは、実質的に同一の方向に伸びており、前記複数のフラーレン誘導体は、複数の、一対のフラーレン誘導体からなり、前記複数の一対のフラーレン誘導体のそれぞれは、一方のフラーレン部位(A )と他方のアルキル鎖部位(B)とがそれぞれ結合するように交互に配列しており、これにより上記目的を達成する。
The nano-mesoscopic material comprising a plurality of fullerene derivatives according to the present invention is such that each of the plurality of fullerene derivatives has at least one alkyl substitution with or without a fullerene moiety (A) represented by formula (1) An alkyl chain site (B) containing a group, and a binding site (R) that binds the fullerene site (A) and the alkyl chain site (B),
Here, X is a hydrogen atom or a methyl group, the binding site (R) has at least one benzene ring, and the alkyl chain site (B) is maintained on a substantially planar surface. Each of the at least one alkyl substituent in the chain part (B) extends in substantially the same direction, and the plurality of fullerene derivatives are composed of a plurality of pairs of fullerene derivatives, Each of the fullerene derivatives is alternately arranged so that one fullerene part (A) and the other alkyl chain part (B) are bonded to each other, thereby achieving the above object.

前記フラーレン部位(A)は、C60、C70、C76およびC84からなる群から選択されるフラーレンを含み得る。 The fullerene moiety (A) may include a fullerene selected from the group consisting of C 60 , C 70 , C 76 and C 84 .

前記アルキル鎖部位(B)は、3つのアルキル置換基を有し得る。   The alkyl chain moiety (B) can have three alkyl substituents.

前記少なくとも1つのアルキル置換基は、それぞれ、アルキル(Cn2n+1)、アルコ
キシル(OCn2n+1)、および、チオアルキル(SCn2n+1)からなる群から選択され、ここで、nは、2以上の整数であり得る。
The at least one alkyl substituent is each selected from the group consisting of alkyl (C n H 2n + 1 ), alkoxyl (OC n H 2n + 1 ), and thioalkyl (SC n H 2n + 1 ), N may be an integer greater than or equal to 2.

前記nは、12〜20であり得る。   The n may be 12-20.

前記置換基は、式(2)で示されるジアセチレン、アゾベンゼンおよびスチルベンゼンからなる群から選択され得る。
The substituent may be selected from the group consisting of diacetylene, azobenzene and stilbene represented by the formula (2).

前記結合部位(R)は、式(3)で示される、さらなる置換基Yを有するまたは有しない、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、および、ピレンからなる群から選択され得る。
Said binding site (R) may be selected from the group consisting of benzene, naphthalene, anthracene, and pyrene, with or without additional substituent Y, as shown in formula (3).

前記ナノ・メゾスコピック材料は、中空球体であり、前記複数の一対のフラーレン誘導体は、前記中空球体の壁厚の方向と前記複数の一対のフラーレン誘導体それぞれの長手方向とが一致するように位置し得る。   The nano-mesoscopic material is a hollow sphere, and the plurality of pairs of fullerene derivatives may be positioned such that a wall thickness direction of the hollow spheres matches a longitudinal direction of each of the plurality of pairs of fullerene derivatives. .

前記ナノ・メゾスコピック材料は、ファイバ材料であり、前記複数の一対のフラーレン誘導体は、前記ファイバ材料の長手方向と前記複数の一対のフラーレン誘導体それぞれの長手方向とが直交するように位置し得る。   The nano-mesoscopic material is a fiber material, and the plurality of pairs of fullerene derivatives may be positioned such that the longitudinal direction of the fiber material and the longitudinal directions of the plurality of pairs of fullerene derivatives are orthogonal to each other.

前記ナノ・メゾスコピック材料は、ディスク材料であり、前記複数の一対のフラーレン誘導体は、前記ディスク材料の厚さ方向と前記複数の一対のフラーレン誘導体の長手方向とが一致するように位置し得る。   The nano-mesoscopic material may be a disc material, and the plurality of pairs of fullerene derivatives may be positioned such that a thickness direction of the disc material matches a longitudinal direction of the plurality of pairs of fullerene derivatives.

前記ナノ・メゾスコピック材料は、前記ディスク材料のランダムな集合体であるフラワ材料であり得る。   The nano-mesoscopic material may be a flower material that is a random collection of the disk material.

前記ナノ・メゾスコピック材料は、コーン材料であり、前記複数の一対のフラーレン誘
導体は、前記コーン材料の壁厚の方向と前記複数の一対のフラーレン誘導体それぞれの長手方向とが一致するように位置し得る。
The nano-mesoscopic material may be a cone material, and the plurality of pairs of fullerene derivatives may be positioned such that a wall thickness direction of the cone material matches a longitudinal direction of each of the plurality of pairs of fullerene derivatives. .

前記コーン材料の先細りの端部は、孔を有し得る。   The tapered end of the cone material may have a hole.

本発明による複数のフラーレン誘導体からなるナノ・メゾスコピック材料を製造する方法は、前記複数のフラーレン誘導体のそれぞれが、式(1)に示されるフラーレン部位(A)と、置換基を有するまたは有しない少なくとも1つのアルキル置換基を含むアルキル鎖部位(B)と、前記フラーレン部位(A)と前記アルキル鎖部位(B)とを結合する結合部位(R)とを含み、
ここで、Xは、水素原子またはメチル基であり、前記結合部位(R)は、少なくとも1つのベンゼン環を有し、前記アルキル鎖部位(B)を実質的に平面上に維持し、前記アルキル鎖部位(B)の前記少なくとも1つのアルキル置換基のそれぞれは、実質的に同一の方向に伸びており、複数のフラーレン誘導体に所定の溶液を加え、加熱するステップであって、前記所定の溶液は、前記複数のフラーレン誘導体に対して貧溶媒であり、テトラヒドロフランの極性よりも高い極性を有する、ステップと、前記加熱するステップで得られた反応溶液を保持するステップとを包含し、これにより上記目的を達成する。
In the method for producing a nano-mesoscopic material comprising a plurality of fullerene derivatives according to the present invention, each of the plurality of fullerene derivatives has at least a fullerene moiety (A) represented by formula (1) and a substituent. An alkyl chain site (B) containing one alkyl substituent, and a binding site (R) that binds the fullerene site (A) and the alkyl chain site (B),
Here, X is a hydrogen atom or a methyl group, the binding site (R) has at least one benzene ring, and the alkyl chain site (B) is maintained on a substantially planar surface. Each of the at least one alkyl substituent in the chain part (B) extends in substantially the same direction, and is a step of adding a predetermined solution to a plurality of fullerene derivatives and heating, wherein the predetermined solution Includes a step of being a poor solvent for the plurality of fullerene derivatives and having a polarity higher than that of tetrahydrofuran, and holding the reaction solution obtained in the heating step. Achieve the goal.

前記フラーレン部位(A)は、C60、C70、C76およびC84からなる群から選択されるフラーレンを含み得る。 The fullerene moiety (A) may include a fullerene selected from the group consisting of C 60 , C 70 , C 76 and C 84 .

前記アルキル鎖部位(B)は、3つのアルキル置換基を有し得る。   The alkyl chain moiety (B) can have three alkyl substituents.

前記少なくとも1つのアルキル置換基は、それぞれ、アルキル(Cn2n+1)、アルコ
キシル(OCn2n+1)、および、チオアルキル(SCn2n+1)からなる群から選択され、ここで、nは、2以上の整数であり得る。
The at least one alkyl substituent is each selected from the group consisting of alkyl (C n H 2n + 1 ), alkoxyl (OC n H 2n + 1 ), and thioalkyl (SC n H 2n + 1 ), N may be an integer greater than or equal to 2.

前記nは、12〜20であり得る。   The n may be 12-20.

前記置換基は、式(2)で示されるジアセチレン、アゾベンゼンおよびスチルベンゼンからなる群から選択され得る。
The substituent may be selected from the group consisting of diacetylene, azobenzene and stilbene represented by the formula (2).

前記結合部位(R)は、式(3)で示される、さらなる置換基を有するまたは有しない、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、および、ピレンからなる群から選択され得る。
Said binding site (R) may be selected from the group consisting of benzene, naphthalene, anthracene, and pyrene, represented by formula (3), with or without further substituents.

前記加熱するステップは、60℃の温度で、2時間保持し得る。   The heating step may be held at a temperature of 60 ° C. for 2 hours.

前記ナノ・メゾスコピック材料が中空球体である場合、前記所定の溶液は2−プロパノール溶液であり、前記ナノ・メゾスコピック材料がファイバ材料である場合、前記所定の溶液は直鎖系mアルキルアルコールであり(ただし、mは炭素数を表し、3≦m≦5である)、前記ナノ・メゾスコピック材料がディスク材料である場合、前記所定の溶液は1,4−ジオキサンであり、前記ナノ・メゾスコピック材料がコーン材料である場合、前記所定の溶液はテトラヒドロフラン溶液であり得る。   When the nano mesoscopic material is a hollow sphere, the predetermined solution is a 2-propanol solution, and when the nano mesoscopic material is a fiber material, the predetermined solution is a linear m-alkyl alcohol ( M represents carbon number, and 3 ≦ m ≦ 5), and when the nano-mesoscopic material is a disk material, the predetermined solution is 1,4-dioxane, and the nano-mesoscopic material is corn. When it is a material, the predetermined solution may be a tetrahydrofuran solution.

前記ナノ・メゾスコピック材料が中空球体である場合、前記2−プロパノール溶液は2−プロパノールとトルエンとの混合溶液であり、前記混合溶液の割合は、前記2−プロパノール中前記トルエンが0%〜50%であり得る。   When the nano-mesoscopic material is a hollow sphere, the 2-propanol solution is a mixed solution of 2-propanol and toluene, and the ratio of the mixed solution is 0% to 50% of the toluene in the 2-propanol. It can be.

前記ナノ・メゾスコピック材料がファイバ材料である場合、前記直鎖系mアルキルアルコールは1−プロパノールであり得る。   When the nano-mesoscopic material is a fiber material, the linear m-alkyl alcohol may be 1-propanol.

前記ナノ・メゾスコピック材料がコーン材料である場合、前記テトラヒドロフラン溶液は水またはメタノールとテトラヒドロフランとの混合溶液であり、前記混合溶液の割合は、前記テトラヒドロフラン中前記水または前記メタノールが20%〜50%であり得る。   When the nano-mesoscopic material is a corn material, the tetrahydrofuran solution is water or a mixed solution of methanol and tetrahydrofuran, and the ratio of the mixed solution is 20% to 50% of the water or methanol in the tetrahydrofuran. possible.

前記保持するステップは、前記反応溶液を室温にて12〜24時間保持し得る。
前記保持するステップは、前記ナノ・メゾスコピック材料がフラワ材料である場合、前記所定の溶液は1,4−ジオキサンであり、前記反応溶液を5℃以下の温度で12〜24時間保持し得る。
The holding step may hold the reaction solution at room temperature for 12 to 24 hours.
In the holding step, when the nano-mesoscopic material is a flower material, the predetermined solution is 1,4-dioxane, and the reaction solution may be held at a temperature of 5 ° C. or less for 12 to 24 hours.

前記ナノ・メゾスコピック材料が中空球体であり、前記2−プロパノール溶液は2−プロパノールとトルエンとの混合溶液である場合、前記反応溶液を5℃以下の温度で12〜24時間保持し、超音波処理をするステップをさらに包含し得る。   When the nano-mesoscopic material is a hollow sphere and the 2-propanol solution is a mixed solution of 2-propanol and toluene, the reaction solution is held at a temperature of 5 ° C. or lower for 12 to 24 hours, and subjected to ultrasonic treatment. The method may further include the step of:

本発明による素子は、上記材料を含み得る。   The device according to the invention may comprise the above materials.

本発明によるフラーレン誘導体は、球状のフラーレン部位に対して、結合部位を介してアルキル鎖部位が平面性を保持し得る。その結果、sp2炭素からなるフラーレン部位の
π−π相互作用による集合力と、sp3炭素からなるアルキル鎖部位の疎水性相互作用に
よる集合力との間に差(バランス)が生じる。このような差を利用することによって、分子の組織化を促進し得るとともに、種々の新規なナノ・メゾスコピック材料の構築が可能となる。
In the fullerene derivative according to the present invention, the alkyl chain moiety can be kept flat with respect to the spherical fullerene moiety via the binding moiety. As a result, there is a difference (balance) between the collective force due to the π-π interaction of the fullerene moiety composed of sp 2 carbon and the collective force due to the hydrophobic interaction of the alkyl chain moiety composed of sp 3 carbon. By utilizing such a difference, the organization of molecules can be promoted, and various novel nano-mesoscopic materials can be constructed.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明によるフラーレン誘導体の模式図である。
本発明によるフラーレン誘導体は、式(1)に示される構造を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic view of a fullerene derivative according to the present invention.
The fullerene derivative according to the present invention has a structure represented by the formula (1).

本発明のフラーレン誘導体は、フラーレン部位(A)と、アルキル鎖部位(B)と、フラーレン部位(A)とアルキル鎖部位(B)とを結合する結合部位(R)とを含む。   The fullerene derivative of the present invention includes a fullerene moiety (A), an alkyl chain moiety (B), and a binding site (R) that binds the fullerene moiety (A) and the alkyl chain moiety (B).

フラーレン部位(A)は、フラーレンと含窒素五員環部とを含む。フラーレンは、C60、C70、C76およびC84からなる群から選択される。好ましくは、フラーレンはC60である。これは、C60は、極めて高いIh対象性を持ち、最も安定且つ安価であるので、取り
扱いが便利であり、化学修飾も容易となり得るためである。含窒素五員環部は、後述する結合部位(R)とフラーレンとを結合するよう機能する。含窒素五員環部のXは、水素またはメチル基である。
The fullerene moiety (A) includes fullerene and a nitrogen-containing five-membered ring portion. The fullerene is selected from the group consisting of C 60 , C 70 , C 76 and C 84 . Preferably, the fullerene is C 60. This is because C 60 has extremely high I h target properties, is the most stable and inexpensive, and is easy to handle and can be easily chemically modified. The nitrogen-containing five-membered ring portion functions to bond a binding site (R) described later and fullerene. X of the nitrogen-containing five-membered ring part is hydrogen or a methyl group.

フラーレン部位(A)は、sp2炭素からなるフラーレンのπ−π相互作用による集合
力を有している。
アルキル鎖部位(B)は、置換基を有するまたは有しない、1〜3のアルキル置換基を含む。
The fullerene moiety (A) has a collective force due to the π-π interaction of fullerene composed of sp 2 carbon.
The alkyl chain part (B) contains 1 to 3 alkyl substituents with or without substituents.

図1の構造110は、アルキル置換基が1の場合を示し、構造120は、アルキル置換基が2の場合を示し、構造130は、アルキル置換基が3の場合を示す。1〜3のアルキル置換基のそれぞれは、実質的に同一の方向に伸びている。同一の方向は、例えば、水平方向であるが、これに限定されない。なお、実質的に「同一」とは、アルキル置換基の骨格によっては、それぞれのアルキル置換基の長手方向が完全に一致しないが、全体として同一方向に伸びていることを意味する。このようなアルキル置換基は、sp3炭素からな
り、疎水性相互作用による集合力を有する。
Structure 110 in FIG. 1 shows the case where the alkyl substituent is 1, structure 120 shows the case where the alkyl substituent is 2, and structure 130 shows the case where the alkyl substituent is 3. Each of the 1-3 alkyl substituents extends in substantially the same direction. Although the same direction is a horizontal direction, for example, it is not limited to this. Note that “substantially the same” means that depending on the skeleton of the alkyl substituent, the longitudinal directions of the respective alkyl substituents do not completely coincide, but extend in the same direction as a whole. Such alkyl substituents consist of sp 3 carbons and have a collective force due to hydrophobic interactions.

アルキル鎖部位(B)は、好ましくは、3つのアルキル置換基を有する(構造130)。これは、フラーレン部位(A)の直径とアルキル鎖部位(B)の幅とを考慮した場合、フラーレン誘導体全体として構造が安定となり、ナノ・メゾスコピック材料を製造(組織化構造を形成)しやすいためである。
1〜3のアルキル置換基は、それぞれ、アルキル(Cn2n+1)、アルコキシル(OCn2n+1)、および、チオアルキル(SCn2n+1)からなる群から選択される。ここで、
nは、2以上の整数である。好ましくは、nは、12〜20である。nが12未満の場合、アルキル鎖部位(B)の分子の集合力が低下するので、組織化構造の形成が困難になる。一方、nが20を越えると、アルキル鎖部位(B)の分子の集合力が増大するが、フラーレン部位(A)の集合力とのバランスが保たれず、組織化構造の形成が困難になる。なお、アルキル鎖部位(B)が、2以上のアルキル置換基を有する(構造120または構造130)場合、それぞれ、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
The alkyl chain moiety (B) preferably has three alkyl substituents (structure 130). This is because the structure of the fullerene derivative as a whole is stable when considering the diameter of the fullerene moiety (A) and the width of the alkyl chain moiety (B), and it is easy to produce nano-mesoscopic materials (form an organized structure). It is.
Alkyl substituent having 1 to 3 are each alkyl (C n H 2n + 1) , alkoxyl (OC n H 2n + 1) , and is selected from the group consisting of thioalkyl (SC n H 2n + 1) . here,
n is an integer of 2 or more. Preferably, n is 12-20. When n is less than 12, the collective force of the molecules at the alkyl chain site (B) decreases, so that it becomes difficult to form an organized structure. On the other hand, if n exceeds 20, the collective force of the molecules in the alkyl chain part (B) increases, but the balance with the collective force of the fullerene part (A) is not maintained, and it becomes difficult to form an organized structure. . In addition, when the alkyl chain part (B) has two or more alkyl substituents (structure 120 or structure 130), they may be the same or different.

1〜3のアルキル置換基のそれぞれは、嵩高さの小さい置換基150または170(図1)を、それぞれの中間部位、または、それぞれの末端部位に有してもよい。嵩高い置換基の場合、組織化構造を崩壊し得る場合がある。図1の構造140に示されるようにアルキル置換基が中間部位に置換基を有する場合、置換基150は、好ましくは、式(2)に示されるジアセチレン基、アゾベンゼン基、および、スチルベンゼン基からなる群から選択される。ジアセチレン基は、重合によってジアセチレンポリマーを形成するので、アルキル鎖部位(B)が導電性を有し得る。アゾベンゼン基またはスチルベンゼン基は、それぞれ、光異性化可能であるため、組織化構造形成後のナノ・メゾスコピック材料のモルフォロジーを光によって変化させることができる。
Each of 1 to 3 alkyl substituents may have a small bulky substituent 150 or 170 (FIG. 1) at each intermediate site or each terminal site. In the case of a bulky substituent, the organized structure may be disrupted. When the alkyl substituent has a substituent at an intermediate site as shown in the structure 140 of FIG. 1, the substituent 150 is preferably a diacetylene group, an azobenzene group, and a stilbene group represented by the formula (2). Selected from the group consisting of Since the diacetylene group forms a diacetylene polymer by polymerization, the alkyl chain site (B) may have conductivity. Since each of the azobenzene group and the stilbenzene group can be photoisomerized, the morphology of the nano-mesoscopic material after formation of the structured structure can be changed by light.

図1の構造160に示されるようにアルキル置換基が末端部位に置換基を有する場合、分子認識または水素結合可能な置換基170が好ましい。このような置換基を有すれば、組織化構造形成後のナノ・メゾスコピック材料におけるホストゲスト反応が期待できる。このような置換基170は、例えば、カルボン酸、アミン、アミノ酸、アルコール、および、ボロン酸であり得る。   When the alkyl substituent has a substituent at the terminal site as shown in the structure 160 of FIG. 1, the substituent 170 capable of molecular recognition or hydrogen bonding is preferred. With such a substituent, a host-guest reaction in the nano-mesoscopic material after formation of the structured structure can be expected. Such substituents 170 can be, for example, carboxylic acids, amines, amino acids, alcohols, and boronic acids.

結合部位(R)は、少なくとも1つのベンゼン環を有し、アルキル鎖部位(B)を実質的に平面上に維持する。結合部位(R)は、好ましくは、さらなる置換基Yを有するまたは有しない、式(3)に示されるベンゼン、ナフタレン、アントラセン、および、ピレンからなる群から選択される。これら結合部位(R)であれば、アルキル鎖部位(B)は、実質的に平面上に維持され、かつ、アルキル鎖部位(B)のそれぞれのアルキル置換基は実質的に同一方向に配向することができる。なお、実質的に「平面状」とは、アルキル鎖部位(B)のそれぞれのアルキル置換基が、完全に1つの平面上に配置するわけではないが、全体として平面上に配置された状態を意図する。さらなる置換基Yは、例えば、メチル、アルコールおよびアミンであり得るか、または、水素原子である。
The binding site (R) has at least one benzene ring and maintains the alkyl chain site (B) substantially in a plane. The binding site (R) is preferably selected from the group consisting of benzene, naphthalene, anthracene and pyrene shown in formula (3), with or without further substituent Y. With these binding sites (R), the alkyl chain site (B) is maintained substantially on a plane, and the respective alkyl substituents of the alkyl chain site (B) are oriented in substantially the same direction. be able to. In addition, substantially “planar” means that the alkyl substituents of the alkyl chain part (B) are not completely arranged on one plane, but are arranged on a plane as a whole. Intended. Further substituents Y can be, for example, methyl, alcohol and amine, or are hydrogen atoms.

以上、説明してきたように、本発明によるフラーレン誘導体は、フラーレン部位(A)の集合力とアルキル鎖部位(B)の集合力との間に差(バランス)を有し得る。後述するように、このような差を利用することによって、分子の組織化を促進し得るとともに、種々の新規なナノ・メゾスコピック材料の構築を可能とする、新規なフラーレン誘導体である。   As described above, the fullerene derivative according to the present invention may have a difference (balance) between the aggregation force of the fullerene moiety (A) and the aggregation force of the alkyl chain moiety (B). As will be described later, by utilizing such a difference, it is a novel fullerene derivative that can promote the organization of molecules and can construct various novel nano-mesoscopic materials.

次に、本発明によるフラーレン誘導体の製造方法を説明する。
本発明によるフラーレン誘導体の製造方法は、式(4)からなる群から選択される結合要素と、フラーレンと、式(5)で示されるN−メチルグリシンとを反応させるステップを含む。
ここで、R1は、置換基を有するまたは有しないアルキル置換基であり、R2およびR3
は、それぞれ、水素原子、または、置換基を有するまたは有しないアルキル置換基であり、Xは、水素原子またはメチル基であり、Yは、水素原子またはさらなる置換基である。R1、R2およびR3の接続位置は、任意であるが、水平になるように位置する。
Next, the manufacturing method of the fullerene derivative by this invention is demonstrated.
The production method of a fullerene derivative according to the present invention includes a step of reacting a binding member selected from the group consisting of formula (4), fullerene and N-methylglycine represented by formula (5).
Where R 1 is an alkyl substituent with or without a substituent, R 2 and R 3
Are each a hydrogen atom or an alkyl substituent with or without a substituent, X is a hydrogen atom or a methyl group, and Y is a hydrogen atom or a further substituent. The connection positions of R 1 , R 2 and R 3 are arbitrary, but are positioned so as to be horizontal.

1、R2およびR3のアルキル置換基は、それぞれ、アルキル(Cn2n+1)、アルコキシル(OCn2n+1)、および、チオアルキル(SCn2n+1)からなる群から選択される。ここで、nは、2以上の整数である。好ましくは、nは、12〜20である。なお、R1、R2およびR3のアルキル置換基は、それぞれ、同一であってもよいし、異なっていて
もよい。
The alkyl substituents for R 1 , R 2 and R 3 are each a group consisting of alkyl (C n H 2n + 1 ), alkoxyl (OC n H 2n + 1 ), and thioalkyl (SC n H 2n + 1 ). Selected from. Here, n is an integer of 2 or more. Preferably, n is 12-20. The alkyl substituents for R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different.

1、R2およびR3のアルキル置換基のそれぞれは、嵩高さの小さい置換基を、それぞ
れの中間部位、または、それぞれの末端部位に有してもよい。嵩高い置換基の場合、組織化構造を崩壊し得る場合がある。アルキル置換基が中間部位に置換基を有する場合、置換基は、好ましくは、式(2)に示されるジアセチレン基、アゾベンゼン基、および、スチルベンゼン基からなる群から選択される。アルキル置換基が末端部位に置換基を有する場合、分子認識または水素結合可能な置換基が好ましい。このような置換基は、例えば、カルボン酸、アミン、アミノ酸、アルコール、および、ボロン酸であり得る。式(4)で示される結合要素は、合成してもよいし、市販品を用いてもよい。
Each of the alkyl substituents of R 1 , R 2 and R 3 may have a small bulky substituent at each intermediate site or each terminal site. In the case of a bulky substituent, the organized structure may be disrupted. When the alkyl substituent has a substituent at an intermediate site, the substituent is preferably selected from the group consisting of a diacetylene group, an azobenzene group, and a stilbene group shown in Formula (2). When the alkyl substituent has a substituent at the terminal site, a substituent capable of molecular recognition or hydrogen bonding is preferred. Such substituents can be, for example, carboxylic acids, amines, amino acids, alcohols, and boronic acids. The binding element represented by the formula (4) may be synthesized or a commercially available product may be used.

フラーレンは、C60、C70、C76およびC86からなる群から選択される。
反応させるステップは、より詳細には、溶媒としてトルエン中、110℃の温度で、12〜24時間(12時間、24時間を含む)還流させる。反応させるステップで得られた反応物を冷却し、トルエン、次いで溶離剤としてトルエン/n−ヘキサン(1:1で混合)を用いて、クロマトグラフ処理してもよい。
The fullerene is selected from the group consisting of C 60 , C 70 , C 76 and C 86 .
The reaction step is more specifically refluxed at a temperature of 110 ° C. in toluene as a solvent for 12 to 24 hours (including 12 hours and 24 hours). The reactant obtained in the reacting step may be cooled and chromatographed using toluene and then toluene / n-hexane (mixed 1: 1) as eluent.

(実施の形態2)
次に、本発明によるフラーレン誘導体を用いたナノ・メゾスコピック材料について説明する。
図2は、本発明によるフラーレン誘導体を用いた種々のナノ・メゾスコピック材料の模式図である。
本発明による種々のナノ・メゾスコピック材料は、複数のフラーレン誘導体200を含む。フラーレン誘導体200は、実施の形態1で説明したフラーレン誘導体であり、フラーレン部位210とアルキル鎖部位220とを含む。図2に示されるフラーレン誘導体200では、簡単のため、結合部位を省略して示す。本発明のナノ・メゾスコピック材料は、複数の、一対のフラーレン誘導体230を用いて0次元〜3次元にわたる種々の構造をとることができる。一対のフラーレン誘導体230は、図に示されるように、それぞれのフラーレン誘導体200が交互に、すなわち、一方のフラーレン部位210と他方のアルキル鎖部位220とが結合するように、配列している。このような交互配列は、フラーレン部位210の集合力とアルキル鎖部位220の集合力との差(バランス)によって、自己組織化的に生じる。より詳細には、比較的低い温度において、このような交互配列が生じ、比較的高い温度において、このような交互配列が分解し、フラーレン誘導体200は単独で存在し得る。このような特徴は、可逆であるため、適宜、再生・分解が可能である
ため、設計において極めて有利である。
(Embodiment 2)
Next, the nano mesoscopic material using the fullerene derivative according to the present invention will be described.
FIG. 2 is a schematic diagram of various nano-mesoscopic materials using the fullerene derivative according to the present invention.
Various nano-mesoscopic materials according to the present invention include a plurality of fullerene derivatives 200. The fullerene derivative 200 is the fullerene derivative described in Embodiment 1, and includes a fullerene portion 210 and an alkyl chain portion 220. In the fullerene derivative 200 shown in FIG. 2, the binding site is omitted for simplicity. The nano mesoscopic material of the present invention can take various structures ranging from 0 to 3 dimensions using a plurality of pairs of fullerene derivatives 230. As shown in the figure, the pair of fullerene derivatives 230 are arranged so that the fullerene derivatives 200 are alternately arranged, that is, one fullerene portion 210 and the other alkyl chain portion 220 are bonded to each other. Such an alternating arrangement is generated in a self-organized manner due to the difference (balance) between the collective force of the fullerene site 210 and the collective force of the alkyl chain site 220. More specifically, such an alternating sequence occurs at a relatively low temperature, and such an alternating sequence decomposes at a relatively high temperature, and the fullerene derivative 200 may exist alone. Since such a feature is reversible, it can be appropriately regenerated and decomposed, which is extremely advantageous in design.

次に、本発明による種々のナノ・メゾスコピック材料の製造方法を説明する。
図3は、本発明によるフラーレン誘導体を用いた種々のナノ・メゾスコピック材料を製造するステップを示す図である。
ステップS310:フラーレン誘導体200に所定の溶液を加え加熱する。所定の溶液は、フラーレン誘導体200に対して貧溶媒であり、テトラヒドロフランの極性よりも高い極性を有する。加熱するステップは、好ましくは、60℃の温度で、2時間行われる。
ステップS320:ステップS310で得られた反応溶液を保持する。
なお、所定の溶液の取捨選択および反応溶液の保持条件によって、1種類のフラーレン誘導体200から種々のナノ・メゾスコピック材料が得られ得る。
なお、ステップS310の前に、フラーレン誘導体200を溶媒(例えば、クロロホルム)に溶解させ、次いで、溶媒を乾燥させてフラーレン誘導体200のキャスト膜を作製しておいてもよい。これにより、加熱反応の進行を促進させることができる。
Next, the manufacturing method of various nano mesoscopic materials by this invention is demonstrated.
FIG. 3 is a diagram illustrating steps for manufacturing various nano-mesoscopic materials using the fullerene derivative according to the present invention.
Step S310: A predetermined solution is added to the fullerene derivative 200 and heated. The predetermined solution is a poor solvent for the fullerene derivative 200 and has a polarity higher than that of tetrahydrofuran. The heating step is preferably performed at a temperature of 60 ° C. for 2 hours.
Step S320: The reaction solution obtained in step S310 is held.
Various nano-mesoscopic materials can be obtained from one kind of fullerene derivative 200 depending on selection of a predetermined solution and conditions for holding the reaction solution.
Prior to step S310, the fullerene derivative 200 may be dissolved in a solvent (for example, chloroform), and then the solvent may be dried to produce a cast film of the fullerene derivative 200. Thereby, progress of a heating reaction can be promoted.

次に、複数の一対のフラーレン誘導体230からなる種々のナノ・メゾスコピック材料およびその製造方法について詳述する。
<1.0次元ナノ・メゾスコピック材料>
再度図2を参照する。中空球体240は、0次元のナノ・メゾスコピック材料である。構造Aに示されるように、中空球体240の壁厚の方向と一対のフラーレン誘導体230の長手方向とが一致するように、フラーレン誘導体200は配列する。中空球体240の壁厚は、一対のフラーレン誘導体230の長手方向の整数倍に相当し得る。
Next, various nano mesoscopic materials composed of a plurality of pairs of fullerene derivatives 230 and methods for producing the same will be described in detail.
<1.0-dimensional nano-mesoscopic materials>
Refer to FIG. 2 again. The hollow sphere 240 is a zero-dimensional nano mesoscopic material. As shown in the structure A, the fullerene derivatives 200 are arranged so that the direction of the wall thickness of the hollow sphere 240 matches the longitudinal direction of the pair of fullerene derivatives 230. The wall thickness of the hollow sphere 240 may correspond to an integral multiple of the pair of fullerene derivatives 230 in the longitudinal direction.

中空球体240の壁厚は、フラーレン誘導体200の長手方向の長さの整数倍に相当することから、アルキル鎖部位220の鎖長を変化させることによって、または、一対のフラーレン誘導体230を多層構造にすることによって、壁厚を任意に制御することができる。このことは、材料設計において有利である。また、中空球体240の大きさは、製造条件によってナノメータオーダからマイクロメータオーダの範囲であるので、その中空のサイズを可変に制御できる。   Since the wall thickness of the hollow sphere 240 corresponds to an integral multiple of the length of the fullerene derivative 200 in the longitudinal direction, the chain length of the alkyl chain portion 220 is changed, or the pair of fullerene derivatives 230 is formed into a multilayer structure. By doing so, the wall thickness can be arbitrarily controlled. This is advantageous in material design. Moreover, since the size of the hollow sphere 240 is in the range of nanometer order to micrometer order depending on manufacturing conditions, the hollow size can be variably controlled.

このような中空球体240は、中空空間、または、中空球体そのものを利用したアプリケーションに適用される。中空空間を利用したアプリケーションには、中空空間に種々の材料を内包させたものがある。より詳細には、内包物が磁性材料の場合には、フラーレン誘導体200の光応答性と磁性との相互作用による新規材料が期待される。また、内包物が薬剤の場合には、ドラッグデリバリとして機能し得る。特に、中空球体240は、温度に対してその構造を変化させることができるので、患部にて中空球体240を分解し、薬剤を直接患部に適用することも可能である。一方、中空球体そのものを利用したアプリケーションには、フラーレン誘導体200のフラーレン部位210の有する導電性を利用した、ナノメータまたはマイクロメータサイズの部品がある。より詳細には、ナノメータサイズの導電性ボールであり得、その導電性ボールに配線を接続することもできる。   Such a hollow sphere 240 is applied to an application using a hollow space or the hollow sphere itself. As an application using the hollow space, there is one in which various materials are included in the hollow space. More specifically, when the inclusion is a magnetic material, a new material is expected due to the interaction between the photoresponsiveness of the fullerene derivative 200 and magnetism. When the inclusion is a drug, it can function as a drug delivery. In particular, since the structure of the hollow sphere 240 can be changed with respect to temperature, it is possible to decompose the hollow sphere 240 at the affected area and apply the medicine directly to the affected area. On the other hand, an application using the hollow sphere itself includes a nanometer or micrometer size component using the conductivity of the fullerene portion 210 of the fullerene derivative 200. More specifically, it can be a nanometer-sized conductive ball, and wiring can be connected to the conductive ball.

本発明による中空球体240は、従来の球体材料に比べて極めて真円に近く、単分散性に優れているため、アプリケーションにおいて信頼性および歩留まりが向上し得る。
図4は、本発明によるフラーレン誘導体を用いた種々のナノ・メゾスコピック材料を製造する詳細なステップを示す図である。
The hollow spheres 240 according to the present invention are very close to a perfect circle and have excellent monodispersity as compared with conventional sphere materials, so that reliability and yield can be improved in applications.
FIG. 4 is a diagram showing detailed steps for producing various nano-mesoscopic materials using fullerene derivatives according to the present invention.

本発明による中空球体240を製造するステップを詳述する。
ステップS310A:フラーレン誘導体200に、所定の溶液として2−プロパノール溶液を加え、加熱する。好ましくは、所定の溶液として、2−プロパノールとトルエンとの混合溶液を用いる。混合溶液の割合は、2プロパノール中のトルエンが0%〜50%で
ある。混合溶液を用いることにより、フラーレン部位210との親和性が増し、曲率を持つ構造体を形成しやすくなるためである。
ステップS320A:ステップS310Aで得られた反応溶液を室温(20℃〜25℃)にて12時間〜24時間保持する。
The steps for manufacturing the hollow sphere 240 according to the present invention will be described in detail.
Step S310A: A 2-propanol solution is added as a predetermined solution to the fullerene derivative 200 and heated. Preferably, a mixed solution of 2-propanol and toluene is used as the predetermined solution. The ratio of the mixed solution is 0% to 50% of toluene in 2propanol. This is because the use of the mixed solution increases the affinity with the fullerene portion 210 and facilitates the formation of a structure having a curvature.
Step S320A: The reaction solution obtained in Step S310A is held at room temperature (20 ° C. to 25 ° C.) for 12 hours to 24 hours.

これにより、自己組織化的に図2に示す中空球体240が得られる。さらに、ステップS320Aに続いて、反応溶液を5℃以下の温度で12〜24時間保持しつつ、超音波処理をしてもよい。これにより、得られた中空球体240の粒径が成長し、ミクロンメータサイズの中空球体が得られる。さらに超音波処理を続けると、成長した中空球体が合体し、ファイバ材料となり得る。   Thereby, the hollow sphere 240 shown in FIG. 2 is obtained in a self-organized manner. Furthermore, following step S320A, ultrasonic treatment may be performed while the reaction solution is held at a temperature of 5 ° C. or lower for 12 to 24 hours. Thereby, the particle diameter of the obtained hollow sphere 240 grows, and a microsphere-sized hollow sphere is obtained. When the ultrasonic treatment is further continued, the grown hollow spheres can be combined to form a fiber material.

<2.1次元ナノ・メゾスコピック材料>
再度図2を参照する。ファイバ材料250は、1次元のナノ・メゾスコピック材料である。構造Aに示されるように、ファイバ材料250の長手方向と、一対のフラーレン誘導体230の長手方向とが直交するように、フラーレン誘導体200は配列し得る。すなわち、ファイバ材料250の幅および厚さは、それぞれ一対のフラーレン誘導体230の長手方向の長さ(または、長さの整数倍)、および、フラーレン部位210またはアルキル鎖部位220の厚さに相当する。
<2.1-dimensional nano-mesoscopic materials>
Refer to FIG. 2 again. The fiber material 250 is a one-dimensional nano mesoscopic material. As shown in the structure A, the fullerene derivative 200 can be arranged so that the longitudinal direction of the fiber material 250 and the longitudinal direction of the pair of fullerene derivatives 230 are orthogonal to each other. That is, the width and thickness of the fiber material 250 correspond to the length in the longitudinal direction of the pair of fullerene derivatives 230 (or an integral multiple of the length) and the thickness of the fullerene portion 210 or the alkyl chain portion 220, respectively. .

このようなファイバ材料250は、フラーレン誘導体200の集合体であるため、柔軟性(フレキシビリティ)を有し、複雑な形状にも対応でき、従来のカーボンナノチューブの欠点を克服できる。また、フラーレン誘導体200のフラーレン部位210の導電性を利用して、ファイバ材料250を導電性ワイヤとして用いてもよい。   Since such a fiber material 250 is an aggregate of fullerene derivatives 200, the fiber material 250 has flexibility, can cope with a complicated shape, and can overcome the disadvantages of conventional carbon nanotubes. Further, the fiber material 250 may be used as a conductive wire by utilizing the conductivity of the fullerene portion 210 of the fullerene derivative 200.

再度図4を参照して、ファイバ材料250を製造するステップを詳述する。
ステップS310B:フラーレン誘導体200に、所定の溶液として直鎖系mアルキルアルコール(ただし、mは炭素数を表し、3≦m≦5である)を加え、加熱する。好ましくは、所定の溶液として、1−プロパノールを用いる。
ステップS320A:ステップS310Bで得られた反応溶液を室温(20℃〜25℃)にて12時間〜24時間保持する。
これにより、自己組織化的に図2に示すファイバ材料250が得られる。
Referring again to FIG. 4, the steps for manufacturing the fiber material 250 will be described in detail.
Step S310B: A linear m-alkyl alcohol (where m represents the number of carbon atoms and 3 ≦ m ≦ 5) is added to the fullerene derivative 200 as a predetermined solution and heated. Preferably, 1-propanol is used as the predetermined solution.
Step S320A: The reaction solution obtained in Step S310B is held at room temperature (20 ° C. to 25 ° C.) for 12 hours to 24 hours.
Thereby, the fiber material 250 shown in FIG. 2 is obtained in a self-organized manner.

<3.2次元ナノ・メゾスコピック材料>
再度図2を参照する。ディスク材料260は、2次元のナノ・メゾスコピック材料である。構造Bに示されるように、ディスク材料260の厚さ方向と、一対のフラーレン誘導体230の長手方向とが一致するように、フラーレン誘導体200は配列し得る。すなわち、ディスク材料260の厚さは、一対のフラーレン誘導体230の長手方向の長さ(または、長さの整数倍)に相当する。
このようなディスク材料260は、ディスク材料260の厚さ方向の両端部に導電性のフラーレン部位210が位置し、ディスク材料260の内部に絶縁性のアルキル鎖部位220が位置するので、ナノメータレベルにおけるキャパシタまたはコンデンサとして利用可能である。さらには、SNOM/STMプローブを用いた局所的光重合を利用した、記憶素子としても期待できる。
<3. Two-dimensional nano-mesoscopic materials>
Refer to FIG. 2 again. The disk material 260 is a two-dimensional nano mesoscopic material. As shown in Structure B, the fullerene derivative 200 can be arranged so that the thickness direction of the disk material 260 and the longitudinal direction of the pair of fullerene derivatives 230 coincide. That is, the thickness of the disk material 260 corresponds to the length in the longitudinal direction of the pair of fullerene derivatives 230 (or an integral multiple of the length).
In such a disk material 260, the conductive fullerene sites 210 are located at both ends in the thickness direction of the disk material 260, and the insulating alkyl chain sites 220 are located inside the disk material 260. It can be used as a capacitor or a capacitor. Furthermore, it can also be expected as a memory element using local photopolymerization using a SNOM / STM probe.

再度図4を参照して、ディスク材料260を製造するステップを詳述する。
ステップS310C:フラーレン誘導体200に、所定の溶液として、室温(20℃〜25℃)においてもフラーレン誘導体200に対してわずかな溶解性を示す溶媒を加え、加熱する。詳細には、所定の溶液として1,4−ジオキサンが好ましい。
ステップS320A:ステップS310Cで得られた反応溶液を室温(20℃〜25℃)にて12時間〜24時間保持する。
これにより、自己組織化的に図2に示すディスク材料260が得られる。ステップS320Aに続いて、基板上に反応溶液をスピンコートまたはディップコートを行うことによって、ディスク材料260の厚さを単層(すなわち、一対のフラーレン誘導体230の単層状態)から多層(すなわち、一対のフラーレン誘導体230の積層状態)へと制御することができる。
Referring again to FIG. 4, the steps for manufacturing the disk material 260 will be described in detail.
Step S310C: A solvent having a slight solubility in the fullerene derivative 200 is added to the fullerene derivative 200 as a predetermined solution even at room temperature (20 ° C. to 25 ° C.) and heated. Specifically, 1,4-dioxane is preferable as the predetermined solution.
Step S320A: The reaction solution obtained in Step S310C is held at room temperature (20 ° C. to 25 ° C.) for 12 hours to 24 hours.
Thereby, the disk material 260 shown in FIG. 2 is obtained in a self-organized manner. Subsequent to step S320A, the reaction solution is spin coated or dip coated on the substrate to change the thickness of the disk material 260 from a single layer (that is, a single layer state of the pair of fullerene derivatives 230) to a multilayer (that is, a pair of layers). Of the fullerene derivative 230).

<4.3次元ナノ・メゾスコピック材料>
再度図2を参照する。コーン材料270は、3次元のナノ・メゾスコピック材料である。構造Aに示されるように、コーン材料270の壁厚の方向と、一対のフラーレン誘導体230の長手方向とが一致するように、フラーレン誘導体200は配列し得る。すなわち、コーン材料270の壁厚は、一対のフラーレン誘導体230の長手方向の長さ(または、長さの整数倍)に相当する。コーン材料270の先細りの端部は、孔を有する。孔のサイズは、ナノメータレベルである。
このようなコーン材料270は、コーン内の空間にたんぱく質等の比較的大きな物質を吸着させることができ、センシング機能を有し得る。本発明のコーン材料270は、ナノメータからマイクロメータの範囲であり、従来のカーボンナノホーンがカバーできなかった範囲をカバーすることができる。
<3D nano-mesoscopic materials>
Refer to FIG. 2 again. The cone material 270 is a three-dimensional nano mesoscopic material. As shown in structure A, the fullerene derivative 200 can be arranged so that the direction of the wall thickness of the cone material 270 matches the longitudinal direction of the pair of fullerene derivatives 230. That is, the wall thickness of the cone material 270 corresponds to the length in the longitudinal direction of the pair of fullerene derivatives 230 (or an integral multiple of the length). The tapered end of the cone material 270 has a hole. The pore size is on the nanometer level.
Such a cone material 270 can adsorb a relatively large substance such as a protein in a space in the cone, and can have a sensing function. The cone material 270 of the present invention is in the nanometer to micrometer range, and can cover the range that conventional carbon nanohorns could not cover.

再度図4を参照して、コーン材料270を製造するステップを詳述する。
ステップS310D:フラーレン誘導体200に、所定の溶液としてテトラヒドロフラン溶液を加え、加熱する。テトラヒドロフラン溶液は、フラーレン誘導体200をモノマー分散させ得る。このようなテトラヒドロフラン溶液は、テトラヒドロフランと極性を有する溶媒との混合溶液であり得る。好ましくは、水またはメタノールと、テトラヒドロフランとの混合溶液であり得る。混合溶液の割合は、テトラヒドロフラン中の水またはメタノールが20%〜50%である。
ステップS320A:ステップS310Dで得られた反応溶液を室温(20℃〜25℃)にて12時間〜24時間保持する。
これにより、自己組織化的に図2に示すコーン材料270が得られる。
Referring again to FIG. 4, the steps for manufacturing the cone material 270 will be described in detail.
Step S310D: A tetrahydrofuran solution is added to the fullerene derivative 200 as a predetermined solution and heated. The tetrahydrofuran solution can disperse the fullerene derivative 200 as a monomer. Such a tetrahydrofuran solution may be a mixed solution of tetrahydrofuran and a polar solvent. Preferably, it may be a mixed solution of water or methanol and tetrahydrofuran. The ratio of the mixed solution is 20% to 50% of water or methanol in tetrahydrofuran.
Step S320A: The reaction solution obtained in Step S310D is held at room temperature (20 ° C. to 25 ° C.) for 12 hours to 24 hours.
Thereby, the cone material 270 shown in FIG. 2 is obtained in a self-organizing manner.

<5.3次元ナノ・メゾスコピック材料>
再度図2を参照する。フラワ材料280は、別の3次元のナノ・メゾスコピック材料である。フラワ材料280は、複数のディスク材料260の任意の(ランダムな)集合体である。したがって、フラワ材料280は、構造Bに示されるように、フラワ材料280の一枚一枚の厚さ方向にフラーレン部位210が向き、かつ、フラーレン誘導体200それぞれが交互に配列している。
<3D nano-mesoscopic materials>
Refer to FIG. 2 again. Flower material 280 is another three-dimensional nano-mesoscopic material. The flower material 280 is an arbitrary (random) collection of a plurality of disk materials 260. Therefore, in the flower material 280, as shown in the structure B, the fullerene sites 210 face each other in the thickness direction of the flower material 280, and the fullerene derivatives 200 are alternately arranged.

このようなフラワ材料280は、上述してきた中空球体240、ファイバ材料250、ディスク材料260およびコーン材料270に比べて比表面積が大きいため、触媒担体、燃料電池および水素貯蔵素材に有効である。また、フラワ材料280は、ナノメータレベルにおける装飾用オブジェクトとして利用される。例えば、フラワ材料280に蛍光材料を混合させることによって、極めて鮮やかに発光させることができる。   Such a flower material 280 has a larger specific surface area than the hollow sphere 240, the fiber material 250, the disk material 260, and the cone material 270 described above, and thus is effective for a catalyst carrier, a fuel cell, and a hydrogen storage material. The flower material 280 is used as a decorative object at the nanometer level. For example, when the flower material 280 is mixed with a fluorescent material, light can be emitted extremely vividly.

再度図4を参照して、フラワ材料280を製造するステップを詳述する。
ステップS310C:フラーレン誘導体200に、所定の溶液として、室温(20℃〜25℃)においてもフラーレン誘導体200に対してわずかな溶解性を示す溶媒を加え、加熱する。詳細には、所定の溶液として1,4−ジオキサンが好ましい。このステップS310Cは、ディスク材料260を製造するステップS310Cと同様である。
ステップS320B:ステップS310Cで得られた反応溶液を5℃以下の温度にて12時間〜24時間保持する。
これにより、自己組織化的に図2に示すフラワ材料280が得られる。フラワ材料28
0は、ステップS310(図3)において、所定の溶液としてディスク材料260と同様の1,4−ジオキサンを用いるが、ステップS320(図3)の保持温度をディスク材料260の場合と変えるだけで、異なる次元のナノ・メゾスコピック材料が得られる。
Referring again to FIG. 4, the steps for manufacturing flower material 280 will be described in detail.
Step S310C: A solvent having a slight solubility in the fullerene derivative 200 is added to the fullerene derivative 200 as a predetermined solution even at room temperature (20 ° C. to 25 ° C.) and heated. Specifically, 1,4-dioxane is preferable as the predetermined solution. This step S310C is the same as step S310C for manufacturing the disk material 260.
Step S320B: The reaction solution obtained in Step S310C is held at a temperature of 5 ° C. or lower for 12 hours to 24 hours.
Thereby, the flower material 280 shown in FIG. 2 is obtained in a self-organized manner. Flower material 28
0 uses 1,4-dioxane similar to the disk material 260 as the predetermined solution in step S310 (FIG. 3), but only changes the holding temperature in step S320 (FIG. 3) from that of the disk material 260. Different dimensions of nano-mesoscopic materials are obtained.

以上、説明してきたように、本発明によるフラーレン誘導体200を用いて、0次元〜3次元にわたる種々のナノ・メゾスコピック材料を容易に製造することができる。得られるナノ・メゾスコピック材料は、フラーレン誘導体200のフラーレン部位210の集合力とアルキル鎖部位220の集合力との差を利用しているため、一旦分解しても再度構築することができる(可逆)。これにより、状況に応じて、分解・再生を操作できるので、有利であり得る。   As described above, various nano-mesoscopic materials ranging from 0 to 3 dimensions can be easily produced using the fullerene derivative 200 according to the present invention. The obtained nano-mesoscopic material utilizes the difference between the collective force of the fullerene moiety 210 and the collective force of the alkyl chain moiety 220 of the fullerene derivative 200, and thus can be reconstructed even once decomposed (reversible). . Thereby, since decomposition | disassembly and reproduction | regeneration can be operated according to a condition, it may be advantageous.

次に具体的な実施例を用いて本発明を詳述するが、本発明がこれら実施例に限定されないことに留意されたい。   The present invention will now be described in detail using specific examples, but it should be noted that the present invention is not limited to these examples.

3,4,5−トリヒドロキシベンズアルデヒド(430mg、2.5mmol)と、臭化ヘキサデシル(4.58g、15mmol)と、K2CO3(1.04g、7.5mmol)と、KI(25mg)と、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)15mLとの混合物を70℃で14時間攪拌した。得られた反応物を室温まで冷却し、水と混合させた。得られた水溶性の上層をCHCl3で抽出した。有機層を食塩水で処理し、Na2SO4
乾燥させた。減圧下にて溶媒を除去し、カラムクロマトグラフィ(シリカゲル、溶離剤としてCHCl3/n−ヘキサン=2/3)を用いて精製した。次いで、CHCl3/MeOHから再結晶化し、得られた生成物(白色粉末、2.05g、2.48mmol)を分析した。
3,4,5-trihydroxybenzaldehyde (430 mg, 2.5 mmol), hexadecyl bromide (4.58 g, 15 mmol), K 2 CO 3 (1.04 g, 7.5 mmol), KI (25 mg), , N, N-dimethylformamide (DMF) 15 mL was stirred at 70 ° C. for 14 hours. The resulting reaction was cooled to room temperature and mixed with water. The resulting water soluble upper layer was extracted with CHCl 3 . The organic layer was treated with brine and dried over Na 2 SO 4 . The solvent was removed under reduced pressure, and purification was performed using column chromatography (silica gel, CHCl 3 / n-hexane = 2/3 as an eluent). It was then recrystallized from CHCl 3 / MeOH and the resulting product (white powder, 2.05 g, 2.48 mmol) was analyzed.

得られた生成物を重クロロホルムに溶解させ、核磁気共鳴(NMR分光法)を用いて同定した。用いた装置は、FT−NMR装置(JEOL model AL300、JEOL、Japan)であった。同定結果を示す。
1H NMR(300MHz、CDCl3、20℃、TMS):δ9.83(s,1H)、7.08(s,2H)、4.06(t,2H,J=6.6Hz)、4.03(t,4H,J=6.4Hz)、1.87−1.70(m,6H)、1.47−1.26(m,78H)、0.88(t,9H,J=6.8Hz)
The resulting product was dissolved in deuterated chloroform and identified using nuclear magnetic resonance (NMR spectroscopy). The apparatus used was an FT-NMR apparatus (JEOL model AL300, JEOL, Japan). An identification result is shown.
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 , 20 ° C., TMS): δ 9.83 (s, 1H), 7.08 (s, 2H), 4.06 (t, 2H, J = 6.6 Hz). 03 (t, 4H, J = 6.4 Hz), 1.87-1.70 (m, 6H), 1.47-1.26 (m, 78H), 0.88 (t, 9H, J = 6) .8Hz)

次いで、生成物に高速原子衝撃マススペクトロメトリ(FABMS)(JMS−700、JEOL、Japan)を行った。同定結果を示す。
FABMS:827.9(C551024理論値; 826.8)
組成分析:C79.64%(C551024のCの理論値;79.84%)、H12.48%(C551024のHの理論値;12.34%)
The product was then subjected to fast atom bombardment mass spectrometry (FABMS) (JMS-700, JEOL, Japan). An identification result is shown.
FABMS: 827.9 (C 55 H 102 O 4 theoretical value; 826.8)
Composition analysis: C79.64% (C 55 H 102 theoretical value of O 4 of C; 79.84%), H12.48% ( theoretical value for C 55 H 102 O 4 of H; 12.34%)

以上の結果から、得られた生成物は、3,4,5−トリヘキサデシルオキシベンズアルデヒドであることを確認した。   From the above results, it was confirmed that the obtained product was 3,4,5-trihexadecyloxybenzaldehyde.

合成した3,4,5−トリヘキサデシルオキシベンズアルデヒド(827mg、1.0mmol)と、C60(720mg、1.0mmol)と、N−メチルグリシン(445mg、5.0mmol)と、トルエン(800mL)とを混合し、21時間還流させた。冷却後、反応物を、溶離剤としてトルエン次いでトルエン/n−ヘキサン(1/1)を用いて、シリカゲルにてクロマトグラフ処理をした。反応物を1,4−ジオキサンから再結晶させて合成品(468mg、0.297mmol、29.7%)を得た。 Synthesized 3,4,5-trihexadecyloxybenzaldehyde (827 mg, 1.0 mmol), C 60 (720 mg, 1.0 mmol), N-methylglycine (445 mg, 5.0 mmol), and toluene (800 mL) Were mixed and refluxed for 21 hours. After cooling, the reaction was chromatographed on silica gel using toluene and then toluene / n-hexane (1/1) as the eluent. The reaction product was recrystallized from 1,4-dioxane to obtain a synthetic product (468 mg, 0.297 mmol, 29.7%).

同様に、合成品に核磁気共鳴を行った。結果を示す。
1H NMR(300MHz、CDCl3、20℃、TMS);δ7.24−6.80(br,2H)、4.98(d,1H,J=9.2Hz)、4.81(s,1H)、4.24(d,1H,J=9.4Hz)、3.95(m,6H)、2.85(s,3H)、1.69(m,6H)、1.41−1.24(m,78H)、0.88(t,9H,J=7.1Hz)
13C NMR(75MHz、CDCl3、20℃、TMS);δ156.2、154.
15、153.97、153.5、147.37、147.36、147.08、146.52、146.37、146.26、146.20、146.12、146.00、145.98、145.81、145.59、145.55、145.37、145.31、145.28、145.21、144.74、144.73、144.43、143.20、143.02、142.74、142.63、142.61、142.27、142.19、142.15、142.11、142.05、141.91、141.86、141.71、141.62、140.24、140.13、139.70、138.54、136.61、136.22、135.79、131.88、83.74、73.30、70.07、69.43、68.98、40.11、31.96、30.33、29.75、29.70、29.64、29.47、29.40、29.32、26.13、26.08、22.72、14.13、14.11
Similarly, nuclear magnetic resonance was performed on the synthesized product. Results are shown.
1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 , 20 ° C., TMS); δ 7.24-6.80 (br, 2H), 4.98 (d, 1H, J = 9.2 Hz), 4.81 (s, 1H ), 4.24 (d, 1H, J = 9.4 Hz), 3.95 (m, 6H), 2.85 (s, 3H), 1.69 (m, 6H), 1.41-1. 24 (m, 78H), 0.88 (t, 9H, J = 7.1 Hz)
13 C NMR (75 MHz, CDCl 3 , 20 ° C., TMS); δ 156.2, 154.
15, 153.97, 153.5, 147.37, 147.36, 147.008, 146.52, 146.37, 146.26, 146.20, 146.12, 146.00, 145.98, 145.81, 145.59, 145.55, 145.37, 145.31, 145.28, 145.21, 144.74, 144.73, 144.43, 143.20, 143.02, 142. 74, 142.63, 142.61, 142.27, 142.19, 142.15, 142.11, 142.05, 141.91, 141.86, 141.71, 141.62, 140.24, 140.13, 139.70, 138.54, 136.61, 136.22, 135.79, 131.88, 83.74, 73.30, 70.07, 69.43 68.98, 40.11, 31.96, 30.33, 29.75, 29.70, 29.64, 29.47, 29.40, 29.32, 26.13, 26.08, 22. 72, 14.13, 14.11.

合成品にレーザイオン飛行時間型質量分析計MALDI TOF−MS(Voyager−DE STR、Applied Biosystem、USA)を用いて高分解能質量分析および組成分析を行った。同定結果を示す。
MALDI−TOF−MS(マトリックス、2−アミノ−5ニトロピリジン);1174.96(C1171073N理論値; 1174.83)
組成分析:C88.68%(C1171073N・0.5H2OのCの理論値;88.71%)、H7.02%(C1171073N・0.5H2OのHの理論値;6.87%)、N0.85%(C1171073N・0.5H2OのNの理論値;0.88%)
High resolution mass spectrometry and composition analysis were performed on the synthesized product using a laser ion time-of-flight mass spectrometer MALDI TOF-MS (Voyager-DE STR, Applied Biosystem, USA). An identification result is shown.
MALDI-TOF-MS (matrix, 2-amino-5 nitropyridine); 1174.96 (C 117 H 107 O 3 N theoretical value; 1174.83)
Composition analysis: C88.68% (theoretical value for C 117 H 107 O 3 N · 0.5H 2 O of C; 88.71%), H7.02% (C 117 H 107 O 3 N · 0.5H 2 Theoretical value of H in O; 6.87%), N 0.85% (theoretical value of N in C 117 H 107 O 3 N · 0.5H 2 O; 0.88%)

さらに、得られた合成品について、フーリエ変換赤外分光光度計(Nicolet Nexus670、Thermo Electron、USA)を用いて、赤外吸収スペクトルを測定した。同定結果を示す。
IR (KBr, cm-1) 2918.8、2850.3、2777.0、1587.2、1114.7
Furthermore, the infrared absorption spectrum was measured about the obtained synthetic | combination product using the Fourier-transform infrared spectrophotometer (Nicolet Nexus670, Thermo Electron, USA). An identification result is shown.
IR (KBr, cm −1 ) 2918.8, 2850.3, 2777.0, 1587.2, 114.7

UV−VIS−NIRスペクトロメータ(V−570、JASCO、USA)を用いて、紫外・可視吸収スペクトル測定を行った。同定結果を示す。
UV−vis(n−ヘキサン、1.0×10-5M);λmax(ε,mol-1dm3cm-1)=210(186605)、254.5(130666)、309(43051)、430(5017)、701.5(461)
Ultraviolet / visible absorption spectrum measurement was performed using a UV-VIS-NIR spectrometer (V-570, JASCO, USA). An identification result is shown.
UV-vis (n-hexane, 1.0 × 10 −5 M); λ max (ε, mol −1 dm 3 cm −1 ) = 210 (186605), 254.5 (130666), 309 (43051), 430 (5017), 701.5 (461)

以上より、得られた合成品が、フラーレン誘導体C60Ph3,4,5O316(以降で
は単にフラーレン誘導体と称する)であることを確認した。結果を式(6)にまとめる。
From the above, it was confirmed that the obtained synthetic product was a fullerene derivative C 60 Ph3,4,5O 3 C 16 (hereinafter simply referred to as a fullerene derivative). The results are summarized in equation (6).

実施例1で得られたフラーレン誘導体をクロロホルム溶液1mL(4.0mM)に溶解させ、溶媒のみ蒸発させ、キャスト膜を作製した。次いで、キャスト膜に2−プロパノールを加え、60℃で2時間加熱した(図3のS310)。次いで、室温まで冷却し、24時間保持し(図3のS320)、フラーレン誘導体による組織化構造(以降では単にオブジェクト(I)と称する)を作製した。   The fullerene derivative obtained in Example 1 was dissolved in 1 mL (4.0 mM) of a chloroform solution, and only the solvent was evaporated to prepare a cast film. Next, 2-propanol was added to the cast film and heated at 60 ° C. for 2 hours (S310 in FIG. 3). Next, the mixture was cooled to room temperature and held for 24 hours (S320 in FIG. 3), and an organized structure (hereinafter simply referred to as object (I)) by a fullerene derivative was produced.

得られたキャスト膜について、X線回折装置(RINT Ultima III、Rigaku、Japan)を用いて構造解析を行った。X線回折による結果を図5に示し、後述する。
次に、キャスト膜について、示差走査熱量測定(DST)および赤外吸収スペクトル測定を行い、アルキル鎖の熱による挙動を調べた。DSTは、示差走査熱量計(DSC6220、SII、USA)を用い、赤外吸収スペクトルは、フーリエ変換赤外分光光度計(Nicolet Nexus670、Thermo Electron、USA)を用いた。結果を図6および図7にそれぞれ示し、詳述する。
The obtained cast film was subjected to structural analysis using an X-ray diffractometer (RINT Ultimate III, Rigaku, Japan). The result by X-ray diffraction is shown in FIG. 5 and will be described later.
Next, the scanning film was subjected to differential scanning calorimetry (DST) and infrared absorption spectrum measurement, and the behavior of the alkyl chain due to heat was examined. A differential scanning calorimeter (DSC 6220, SII, USA) was used for DST, and a Fourier transform infrared spectrophotometer (Nicolet Nexus 670, Thermo Electron, USA) was used for the infrared absorption spectrum. The results are shown in FIG. 6 and FIG.

得られたオブジェクト(I)を透過電子顕微鏡TEM(JEM−1010、JEOL、Japan)で観察した。観察は、加速電圧100kVで室温にて行った。観察用の試料は、オブジェクト(I)を含む溶液を、炭素膜がコーティングされた銅製グリッドに滴下し、高真空下で乾燥させて調整した。結果を図8(A)および(B)に示し、後述する。
さらに、オブジェクト(I)の粒径分布を測定した。結果を図9に示す。
次に、オブジェクト(I)を5℃に冷却し、その構造を走査電子顕微鏡SEM(S−4800、Hitachi、Japan)で観察した。観察は、加速電圧を5〜10kVで行った。観察用の試料は、シリコン(100)基板にオブジェクト(I)を付与し、チャージアップを防ぐための白金膜をコーティングすることによって調整した。なお、白金膜のコーティングにはイオンスパッタ(E−1030、Hitachi、Japan)を用いた。観察結果を図8(C)に示す。
The obtained object (I) was observed with a transmission electron microscope TEM (JEM-1010, JEOL, Japan). Observation was performed at an acceleration voltage of 100 kV at room temperature. The sample for observation was prepared by dropping a solution containing the object (I) onto a copper grid coated with a carbon film and drying it under high vacuum. The results are shown in FIGS. 8A and 8B and will be described later.
Further, the particle size distribution of the object (I) was measured. The results are shown in FIG.
Next, the object (I) was cooled to 5 ° C., and the structure was observed with a scanning electron microscope SEM (S-4800, Hitachi, Japan). The observation was performed at an acceleration voltage of 5 to 10 kV. The sample for observation was prepared by applying object (I) to a silicon (100) substrate and coating a platinum film to prevent charge-up. Note that ion sputtering (E-1030, Hitachi, Japan) was used for coating the platinum film. The observation results are shown in FIG.

実施例3は、2−プロパノールに代えて、2−プロパノールとトルエンとの混合溶液(混合比1:1)を用いた以外は、実施例2と同様であるため、説明を省略する。実施例2と同様に、得られた組織化構造(以降では単にオブジェクト(II)と呼ぶ)のSEMおよびTEMによる観察結果を、図10(A)および(B)にそれぞれ示し、後述する。
さらに、高分解能透過電子顕微鏡HR−TEM(JEM−2100F、JEOL、Japan)を用いて、より詳細に観察した。観察は、加速電圧200kVで室温にて行った
。観察用の試料は、TEMと同様に、オブジェクト(II)を含む溶液を、炭素膜がコーティングされた銅製グリッドに滴下し、高真空下で乾燥させて調整した。観察結果を図11に示し、後述する。
実施例2と同様に、オブジェクト(II)を5℃に冷却し、その構造をSEMおよびTEMで観察した。結果を図10(C)および(D)にそれぞれ示し、後述する。
さらに、オブジェクト(II)を5℃に冷却し、かつ、超音波処理を行った。超音波処理後のオブジェクト(II)をSEMで観察した。結果を図12(A)および(B)に示し、後述する。
Since Example 3 is the same as Example 2 except that a mixed solution of 2-propanol and toluene (mixing ratio 1: 1) is used instead of 2-propanol, the description thereof is omitted. Similar to Example 2, the observation results by SEM and TEM of the obtained organized structure (hereinafter simply referred to as object (II)) are shown in FIGS. 10A and 10B, respectively, and will be described later.
Furthermore, it observed in detail using the high-resolution transmission electron microscope HR-TEM (JEM-2100F, JEOL, Japan). The observation was performed at room temperature with an acceleration voltage of 200 kV. The sample for observation was prepared by dropping a solution containing the object (II) onto a copper grid coated with a carbon film and drying it under high vacuum in the same manner as in TEM. The observation results are shown in FIG. 11 and will be described later.
As in Example 2, the object (II) was cooled to 5 ° C., and the structure was observed with SEM and TEM. The results are shown in FIGS. 10C and 10D, respectively, and will be described later.
Furthermore, the object (II) was cooled to 5 ° C. and subjected to ultrasonic treatment. The object (II) after the ultrasonic treatment was observed with an SEM. The results are shown in FIGS. 12A and 12B and will be described later.

実施例4は、2プロパノールに代えて、1−プロパノールを用いた以外は、実施例2と同様であるため説明を省略する。得られた組織化構造(以降では単にオブジェクト(III)と呼ぶ)のSEMおよびTEMによる観察結果を図13(A)〜(C)に示し、後述する。   Since Example 4 is the same as Example 2 except that 1-propanol is used instead of 2 propanol, the description thereof is omitted. The observation results of the obtained structured structure (hereinafter simply referred to as object (III)) by SEM and TEM are shown in FIGS. 13A to 13C and will be described later.

実施例5は、2−プロパノールに代えて、1,4−ジオキサンを用いた以外は、実施例2と同様であるため、説明を省略する。得られた組織化構造(以降では単にオブジェクト(IV)と呼ぶ)のSEMによる観察結果を図14に示し、後述する。
オブジェクト(IV)の表面形態を、原子間力顕微鏡AFM(E−Sweep、SII、Japan)を用いて観察した。観察は、タッピングモードで行った。観察用の試料は、シリコン(100)基板にオブジェクト(IV)を含む1,4−ジオキサン溶液をスピンコート(回転速度r=1200rpm)することによって調整した。観察結果を図15に示し、詳述する。
Since Example 5 is the same as Example 2 except that 1,4-dioxane is used instead of 2-propanol, the description thereof is omitted. The observation result by SEM of the resulting organized structure (hereinafter simply referred to as object (IV)) is shown in FIG. 14 and will be described later.
The surface morphology of the object (IV) was observed using an atomic force microscope AFM (E-Sweep, SII, Japan). Observation was performed in tapping mode. A sample for observation was prepared by spin-coating a 1,4-dioxane solution containing the object (IV) on a silicon (100) substrate (rotation speed r = 1200 rpm). The observation results are shown in FIG.

実施例6は、保持温度を5℃とした以外は、実施例5と同様であるため説明を省略する。得られた組織化構造(以降では単にオブジェクト(V)と呼ぶ)のSEMによる観察結果を図16に示し、詳述する。   Since Example 6 is the same as Example 5 except that the holding temperature is 5 ° C., description thereof is omitted. The observation result by SEM of the obtained organized structure (hereinafter simply referred to as object (V)) is shown in FIG. 16 and will be described in detail.

実施例7は、2−プロパノールに代えて、テトラヒドロフラン(THF)と水(H2
)との混合溶液(混合比1:1)を用いた以外は、実施例2と同様であるため、説明を省略する。得られた組織化構造(以降では単にオブジェクト(VI)と呼ぶ)のSEMおよびTEMによる観察結果を図17に示し、詳述する。
以上の実施例2〜実施例7の実験条件を表1にまとめる。
In Example 7, instead of 2-propanol, tetrahydrofuran (THF) and water (H 2 O) were used.
) And the mixed solution (mixing ratio 1: 1) is the same as in Example 2, and the description thereof is omitted. The observation result by SEM and TEM of the obtained organized structure (hereinafter simply referred to as object (VI)) is shown in FIG. 17 and will be described in detail.
The experimental conditions of Examples 2 to 7 are summarized in Table 1.

図5は、クロロホルム溶液に溶解させたフラーレン誘導体によるキャスト膜のX線回折
パターンを示す図である。
X線回折パターンは、(001)、(002)、(003)、(004)、(005)および(006)の周期的な明瞭なピークを示した。また、2θ≒9.5°近傍に見られるブロードなピークは、フラーレンC60の二次元性を示すピークである(面間隔d=0.93nmに相当)。以上より、キャスト膜中では、フラーレン誘導体が、規則的かつ周期的に、多層構造で配列していることを示唆する。その多層構造の周期(面間隔)は、4.3nmであることが分かった。
FIG. 5 is a diagram showing an X-ray diffraction pattern of a cast film made of a fullerene derivative dissolved in a chloroform solution.
The X-ray diffraction pattern showed periodic clear peaks of (001), (002), (003), (004), (005) and (006). In addition, a broad peak seen in the vicinity of 2θ≈9.5 ° is a peak indicating the two-dimensionality of fullerene C 60 (corresponding to a surface interval d = 0.93 nm). From the above, it is suggested that fullerene derivatives are regularly and periodically arranged in a multilayer structure in the cast film. The period (plane spacing) of the multilayer structure was found to be 4.3 nm.

ここで、周期4.3nmは、実施例1で作製したフラーレン誘導体の長手方向の長さにフラーレン部位の大きさを加えた長さに相当する。このことから、キャスト膜においては、フラーレン誘導体は、それぞれの長手方向に揃うように配列し、かつ、互いのフラーレン部位が対向するように対(すなわち、二分子膜構造)をなしていることが示唆される(図2の一対のフラーレン誘導体230)。   Here, the period of 4.3 nm corresponds to a length obtained by adding the size of the fullerene site to the length in the longitudinal direction of the fullerene derivative produced in Example 1. From this, in the cast film, the fullerene derivatives are arranged so as to be aligned in the respective longitudinal directions, and a pair (that is, a bilayer structure) is formed such that the fullerene sites are opposed to each other. This is suggested (a pair of fullerene derivatives 230 in FIG. 2).

図6は、クロロホルム溶液に溶解させたフラーレン誘導体によるキャスト膜の示差熱量の温度依存性を示す図である。
図より、低温側から高温側へと温度を変化させた場合に、26.5℃と30.6℃とに2つの吸熱ピークが観察された。30.6℃におけるエンタルピーΔHおよびエントロピ
ーΔSの値は、それぞれ、ΔH=41.6kJmol-1およびΔS=136.9kJmol-1-1と算出された。このエントロピーの値は、アルキル鎖の相転移のエントロピー(ヘキサデシル3つのエントロピーはΔS=92.6kJmol-1-1と算出される(メチレン1つ当たりのエントロピーはΔS=1.93kJmol-1-1と知られている))と、フラーレン部位C60のエントロピー(ΔS=30〜40kJmol-1-1)との合計に良好な一致を示した。これらの結果からも、キャスト膜において、フラーレン誘導体が、対を為している(すなわち、二分子膜構造)ことが示された。
FIG. 6 is a diagram showing the temperature dependence of the differential calorific value of a cast film made of a fullerene derivative dissolved in a chloroform solution.
From the figure, two endothermic peaks were observed at 26.5 ° C. and 30.6 ° C. when the temperature was changed from the low temperature side to the high temperature side. The values of enthalpy ΔH and entropy ΔS at 30.6 ° C. were calculated as ΔH = 41.6 kJmol −1 and ΔS = 136.9 kJmol −1 K −1 , respectively. This entropy value is calculated as the entropy of the phase transition of the alkyl chain (hexadecyl 3 entropy is calculated as ΔS = 92.6 kJmol −1 K −1 (the entropy per methylene is ΔS = 1.93 kJmol −1 K − 1 ))) and the entropy of the fullerene site C 60 (ΔS = 30-40 kJmol −1 K −1 ) showed good agreement. From these results, it was shown that the fullerene derivative was paired (that is, a bilayer structure) in the cast film.

図7は、クロロホルム溶液に溶解させたフラーレン誘導体によるキャスト膜の赤外吸収スペクトルの温度依存性を示す図である。
図に示されるように、20℃の赤外吸収スペクトルは、2849cm-1(νsym)と2918cm-1(νasym)とにCH2の伸縮振動によるピークを示した。一方、60
℃の赤外吸収スペクトルでは、上記ピークは、2852cm-1および2922cm-1にブルーシフトすることが分かった。このことからも、低温において、フラーレン誘導体は二分子膜構造(図2の一対のフラーレン誘導体230)を維持し、高温において、フラーレン誘導体のアルキル鎖に相転移を生じ、二分子膜構造を解消する性質があることが示された。
FIG. 7 is a diagram showing the temperature dependence of the infrared absorption spectrum of a cast film made of a fullerene derivative dissolved in a chloroform solution.
As shown in the figure, the infrared absorption spectrum at 20 ° C. showed peaks due to stretching vibration of CH 2 at 2849 cm −1sym ) and 2918 cm −1asym ). On the other hand, 60
In the infrared absorption spectrum at 0 ° C., the peak was found to blue shift to 2852 cm −1 and 2922 cm −1 . This also indicates that the fullerene derivative maintains a bilayer structure (a pair of fullerene derivatives 230 in FIG. 2) at low temperatures, and causes a phase transition in the alkyl chain of the fullerene derivative at high temperatures, thus eliminating the bilayer structure. It was shown that there is a nature.

図8は、オブジェクト(I)のTEMおよびSEMによる観察結果を示す図である。
図8(A)および(B)は、倍率の異なるTEMによる写真である。オブジェクト(I)は、直径約100nmの中空球体構造(0次元)を有していることが分かった。図8(C)のSEMによる写真に示されるように、オブジェクト(I)を5℃に冷却すると、球体構造が崩壊した。
FIG. 8 is a diagram showing the observation results of the object (I) by TEM and SEM.
8A and 8B are photographs taken by TEM having different magnifications. The object (I) was found to have a hollow sphere structure (0 dimension) with a diameter of about 100 nm. As shown in the SEM photograph in FIG. 8C, when the object (I) was cooled to 5 ° C., the spherical structure collapsed.

図9は、オブジェクト(I)の粒径分布を示す図である。
本発明の方法によれば、約100nmの平均粒径を有するオブジェクト(I)が単分散で得られたことが分かった。このように、極めて容易に単分散の中空球体構造のオブジェクトが得られることは、歩留まり向上につながり有利である。
FIG. 9 is a diagram showing the particle size distribution of the object (I).
According to the method of the present invention, it was found that the object (I) having an average particle diameter of about 100 nm was obtained in a monodisperse manner. Thus, obtaining a monodispersed hollow sphere structure object very easily leads to an improvement in yield and is advantageous.

図10は、オブジェクト(II)のTEMおよびSEMによる観察結果を示す図である。
オブジェクト(II)は、図10(A)および(B)から、オブジェクト(I)と同様
の中空球体構造を有していることが分かった。しかしながら、オブジェクト(II)は、図10(C)および(D)に示されるように、5℃まで冷却しても球体構造を維持した。このことから、2−プロパノールにトルエンを添加することによって、球体構造に温度耐性を持たせることができることがわかった。
FIG. 10 is a diagram illustrating the observation result of the object (II) by TEM and SEM.
It was found from FIGS. 10A and 10B that the object (II) has a hollow sphere structure similar to that of the object (I). However, object (II) maintained the spherical structure even when cooled to 5 ° C., as shown in FIGS. 10 (C) and (D). From this, it was found that by adding toluene to 2-propanol, the spherical structure can be made temperature resistant.

図11は、オブジェクト(II)のHR−TEMによる観察結果を示す図である。
図より、オブジェクト(II)は、極めて真円に近い中空球体であり、その壁厚は、8〜9nmであった。この壁厚は、フラーレン誘導体の二分子膜の2つ分に相当することが分かった。
FIG. 11 is a diagram illustrating an observation result of the object (II) by HR-TEM.
From the figure, the object (II) is a hollow sphere extremely close to a perfect circle, and its wall thickness was 8 to 9 nm. This wall thickness was found to correspond to two bilayers of fullerene derivatives.

図12は、低温・超音波処理されたオブジェクト(II)のSEMによる観察結果を示す図である。
図12(A)は、比較的短時間低温かつ超音波処理された後のオブジェクト(II)のSEMによる観察結果である。処理後のオブジェクト(II)もまた、中空球体構造であるが、図10(A)と比較して、約15倍の粒径を有することが分かる。すなわち、処理によってオブジェクト(II)は、粒成長し得ることが分かった。
図12(B)は、比較的長時間低温かつ超音波処理された後のオブジェクト(II)のSEMによる観察結果である。図12(A)からさらに粒成長を続け、球体同士が結合し、ファイバ状(1次元)になることが分かった。
このように、温度、処理条件によって、粒径の大きさ(すなわち、中空空間の大きさ)、形状を制御できるのは、材料設計において有利である。
FIG. 12 is a diagram showing an observation result by SEM of the object (II) subjected to low temperature / sonication.
FIG. 12A shows an observation result by SEM of the object (II) after being subjected to ultrasonic treatment at a low temperature for a relatively short time. It can be seen that the object (II) after treatment also has a hollow sphere structure, but has a particle size about 15 times that of FIG. 10 (A). That is, it has been found that the object (II) can grow grains by the processing.
FIG. 12B shows an observation result by SEM of the object (II) after being subjected to ultrasonic treatment at a low temperature for a relatively long time. From FIG. 12 (A), it was found that the grain growth further continued, and the spheres were combined to form a fiber (one-dimensional).
In this way, it is advantageous in material design that the size of the particle size (that is, the size of the hollow space) and the shape can be controlled by the temperature and processing conditions.

図13は、オブジェクト(III)のSEMおよびTEMによる観察結果を示す図である。
図13(A)は、オブジェクト(III)のSEMによる観察結果を示す。オブジェクト(III)は、ファイバ状(1次元)の構造を有していることが分かる。図13(B)および(C)は、オブジェクト(III)のTEMによる観察結果を示す。ファイバ状のオブジェクト(III)の長さは、約20μmあり、ナノチューブのような空間を有するのではなく、リボン状であることが分かった。このようなオブジェクト(III)は、導電性ワイヤとして有用である。
FIG. 13 is a diagram showing observation results of the object (III) by SEM and TEM.
FIG. 13A shows the observation result of the object (III) by SEM. It can be seen that the object (III) has a fiber-like (one-dimensional) structure. FIGS. 13B and 13C show the observation results of the object (III) by TEM. The length of the fiber-like object (III) was about 20 μm, and it was found that it did not have a nanotube-like space but a ribbon-like shape. Such an object (III) is useful as a conductive wire.

図14は、オブジェクト(IV)のSEMによる観察結果を示す図である。
図14(A)および(B)に示されるように、オブジェクト(IV)は、直径約0.2〜1.5μmのディスク状(2次元)の構造を有する。例えば、図10とは異なり、中空球体ではなく、平板構造である。
FIG. 14 is a diagram showing the observation result of the object (IV) by SEM.
As shown in FIGS. 14A and 14B, the object (IV) has a disk-like (two-dimensional) structure with a diameter of about 0.2 to 1.5 μm. For example, unlike FIG. 10, it is not a hollow sphere but a flat plate structure.

図15は、オブジェクト(IV)のAFMによる観察結果を示す図である。
図15に示されるように、オブジェクト(IV)は、厚さ約4.4nmを有することが分かった。この厚さは、図5を参照して説明したように、フラーレン誘導体の二分子膜構造(図2の一対のフラーレン誘導体230)の長手方向の長さに一致する。このことから、ディスク状のオブジェクト(IV)は、フラーレン誘導体の二分子膜構造が、図15の模式図に示されるように配列していることが示唆される。
FIG. 15 is a diagram illustrating an observation result of the object (IV) by AFM.
As shown in FIG. 15, the object (IV) was found to have a thickness of about 4.4 nm. This thickness corresponds to the length in the longitudinal direction of the bilayer structure of the fullerene derivative (the pair of fullerene derivatives 230 in FIG. 2), as described with reference to FIG. This suggests that the disc-shaped object (IV) has the bilayer structure of fullerene derivatives arranged as shown in the schematic diagram of FIG.

図16は、オブジェクト(V)のSEMによる観察結果を示す図である。
オブジェクト(V)は、カーネーションに類似したフラワ状(3次元)の構造を有し、図14に示したオブジェクト(IV)がランダムに集合した状態にあることが分かる。なお、オブジェクト(V)は、冷却速度、冷却時間等の条件によって、ボタン、カーネーション等の種々の形状を取り得ることを確認した。オブジェクト(V)は、比表面積が大きく、花弁に類似する部分に触媒等を担持することができる。
FIG. 16 is a diagram showing the observation result of the object (V) by SEM.
It can be seen that the object (V) has a flower-like (three-dimensional) structure similar to carnation, and the object (IV) shown in FIG. It was confirmed that the object (V) can take various shapes such as buttons and carnations depending on conditions such as the cooling rate and the cooling time. The object (V) has a large specific surface area and can carry a catalyst or the like in a portion similar to a petal.

図17は、オブジェクト(VI)のSEMおよびTEMによる観察結果を示す図である。
オブジェクト(VI)は、約1μm〜2μmのコーン状(3次元)の構造を有する。オブジェクト(VI)の壁厚は、約150nmであり、これは、二分子膜構造が多層なっていると予想される。図17の挿入図(TEM写真)に示されるように、オブジェクト(VI)の先細りの端部は、約60nmの直径の孔を有する。コーン内の空洞の大きさは、マイクロメータレベルであるため、比較的大きな物質(例えば、たんぱく質)をセンシングすることができる。
以上の結果を表2にまとめる。
FIG. 17 is a diagram showing the observation result of the object (VI) by SEM and TEM.
The object (VI) has a cone-shaped (three-dimensional) structure of about 1 μm to 2 μm. The wall thickness of the object (VI) is about 150 nm, which is expected to be a multilayered bilayer structure. As shown in the inset (TEM photograph) in FIG. 17, the tapered end of the object (VI) has a hole with a diameter of about 60 nm. Since the size of the cavity in the cone is at the micrometer level, a relatively large substance (for example, protein) can be sensed.
The above results are summarized in Table 2.

以上説明してきたように、本発明によるフラーレン誘導体を用いれば、反応時の所定の溶液および保持温度を適宜選択するだけで、0次元から3次元まで種々の構造を有するナノ・メゾスコピック材料を製造することができる。このようなナノ・メゾスコピック材料は、自身の導電性を利用したナノ部品(ナノワイヤ、ナノボール)、中空空間や比表面積を利用した応用(触媒の担持、物質のセンシング、ドラッグデリバリ、磁性/光応用)、コンデンサ、キャパシタ等に利用可能である。   As described above, when the fullerene derivative according to the present invention is used, nano mesoscopic materials having various structures from 0 to 3 dimensions can be produced by simply selecting a predetermined solution and holding temperature at the time of reaction. be able to. Such nano- and mesoscopic materials are nano-parts utilizing their own conductivity (nanowires, nanoballs), applications utilizing hollow space and specific surface area (catalyst loading, substance sensing, drug delivery, magnetic / optical applications) It can be used for capacitors, capacitors and the like.

本発明によるフラーレン誘導体の模式図Schematic diagram of fullerene derivatives according to the present invention 本発明によるフラーレン誘導体を用いた種々のナノ・メゾスコピック材料の模式図Schematic diagram of various nano-mesoscopic materials using fullerene derivatives according to the present invention 本発明によるフラーレン誘導体を用いた種々のナノ・メゾスコピック材料を製造するステップを示す図The figure which shows the step which manufactures various nano mesoscopic materials using the fullerene derivative by this invention 本発明によるフラーレン誘導体を用いた種々のナノ・メゾスコピック材料を製造する詳細なステップを示す図Diagram showing detailed steps for manufacturing various nano-mesoscopic materials using fullerene derivatives according to the present invention クロロホルム溶液に溶解させたフラーレン誘導体によるキャスト膜のX線回折パターンを示す図The figure which shows the X-ray diffraction pattern of the cast film by the fullerene derivative dissolved in the chloroform solution クロロホルム溶液に溶解させたフラーレン誘導体によるキャスト膜の示差熱量の温度依存性を示す図Diagram showing the temperature dependence of the differential calorific value of cast films made of fullerene derivatives dissolved in chloroform solution クロロホルム溶液に溶解させたフラーレン誘導体によるキャスト膜の赤外吸収スペクトルの温度依存性を示す図Figure showing the temperature dependence of the infrared absorption spectrum of cast films made of fullerene derivatives dissolved in chloroform solution オブジェクト(I)のTEMおよびSEMによる観察結果を示す図The figure which shows the observation result by TEM and SEM of object (I) オブジェクト(I)の粒径分布を示す図The figure which shows the particle size distribution of object (I) オブジェクト(II)のTEMおよびSEMによる観察結果を示す図The figure which shows the observation result by TEM and SEM of object (II) オブジェクト(II)のHR−TEMによる観察結果を示す図The figure which shows the observation result by HR-TEM of object (II) 低温・超音波処理されたオブジェクト(II)のSEMによる観察結果を示す図The figure which shows the observation result by SEM of the object (II) by which low temperature and ultrasonic treatment were carried out オブジェクト(III)のSEMおよびTEMによる観察結果を示す図The figure which shows the observation result by SEM and TEM of object (III) オブジェクト(IV)のSEMによる観察結果を示す図The figure which shows the observation result by SEM of object (IV) オブジェクト(IV)のAFMによる観察結果を示す図The figure which shows the observation result by AFM of object (IV) オブジェクト(V)のSEMによる観察結果を示す図The figure which shows the observation result by SEM of object (V) オブジェクト(VI)のSEMおよびTEMによる観察結果を示す図The figure which shows the observation result by SEM and TEM of object (VI)

符号の説明Explanation of symbols

110、120、130、140、160 構造
150、170 置換基
200 フラーレン誘導体
210 フラーレン部位
220 アルキル鎖部位
230 一対のフラーレン誘導体
240 中空球体
250 ファイバ材料
260 ディスク材料
270 コーン材料
280 フラワ材料
110, 120, 130, 140, 160 Structure 150, 170 Substituent 200 Fullerene derivative 210 Fullerene moiety 220 Alkyl chain moiety 230 Pair of fullerene derivatives 240 Hollow sphere 250 Fiber material 260 Disc material 270 Cone material 280 Flower material

Claims (42)

式(1)に示されるフラーレン誘導体であって、
フラーレン部位(A)と、
置換基を有するまたは有しない少なくとも1つのアルキル置換基を含むアルキル鎖部位(B)と、
前記フラーレン部位(A)と前記アルキル鎖部位(B)とを結合する結合部位(R)と
を含み、
ここで、Xは、水素原子またはメチル基であり、
前記結合部位(R)は、少なくとも1つのベンゼン環を有し、前記アルキル鎖部位(B)を実質的に平面上に維持し、
前記アルキル鎖部位(B)の前記少なくとも1つのアルキル置換基のそれぞれは、実質的に同一の方向に伸びている、フラーレン誘導体。
A fullerene derivative represented by the formula (1):
A fullerene moiety (A);
An alkyl chain moiety (B) comprising at least one alkyl substituent with or without substituents; and
A binding site (R) that binds the fullerene site (A) and the alkyl chain site (B);
Here, X is a hydrogen atom or a methyl group,
The binding site (R) has at least one benzene ring and maintains the alkyl chain site (B) substantially planar;
The fullerene derivative, wherein each of the at least one alkyl substituent in the alkyl chain part (B) extends in substantially the same direction.
前記フラーレン部位(A)は、C60、C70、C76およびC84からなる群から選択されるフラーレンを含む、請求項1に記載のフラーレン誘導体。 The fullerene derivative according to claim 1, wherein the fullerene moiety (A) includes a fullerene selected from the group consisting of C 60 , C 70 , C 76 and C 84 . 前記アルキル鎖部位(B)は、3つのアルキル置換基を有する、請求項1に記載のフラーレン誘導体。   The fullerene derivative according to claim 1, wherein the alkyl chain part (B) has three alkyl substituents. 前記少なくとも1つのアルキル置換基は、それぞれ、アルキル(Cn2n+1)、アルコ
キシル(OCn2n+1)、および、チオアルキル(SCn2n+1)からなる群から選択され、ここで、nは、2以上の整数である、請求項1に記載のフラーレン誘導体。
The at least one alkyl substituent is each selected from the group consisting of alkyl (C n H 2n + 1 ), alkoxyl (OC n H 2n + 1 ), and thioalkyl (SC n H 2n + 1 ), N is an integer greater than or equal to 2, The fullerene derivative of Claim 1.
前記nは、12〜20である、請求項4に記載のフラーレン誘導体。   The fullerene derivative according to claim 4, wherein n is 12 to 20. 前記置換基は、式(2)で示されるジアセチレン、アゾベンゼンおよびスチルベンゼンからなる群から選択される、
請求項1に記載のフラーレン誘導体。
The substituent is selected from the group consisting of diacetylene, azobenzene and stilbene represented by the formula (2).
The fullerene derivative according to claim 1.
前記結合部位(R)は、式(3)で示される、さらなる置換基Yを有するまたは有しない、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、および、ピレンからなる群から選択される、
請求項1に記載のフラーレン誘導体。
The binding site (R) is selected from the group consisting of benzene, naphthalene, anthracene, and pyrene represented by formula (3), with or without additional substituent Y.
The fullerene derivative according to claim 1.
フラーレン誘導体を製造する方法であって、
式(4)からなる群から選択される結合要素とフラーレンと式(5)で示されるN−メチルグリシンとを反応させるステップ
を包含し、
ここで、R1は、置換基を有するまたは有しないアルキル置換基であり、R2およびR3
、それぞれ、水素原子、または、置換基を有するまたは有しないアルキル基であり、Xは
、水素原子またはメチル基であり、Yは、水素原子またはさらなる置換基である、方法。
A method for producing a fullerene derivative, comprising:
Reacting a binding member selected from the group consisting of formula (4), fullerene and N-methylglycine represented by formula (5),
Here, R 1 is an alkyl substituent with or without a substituent, R 2 and R 3 are each a hydrogen atom or an alkyl group with or without a substituent, and X is a hydrogen A method wherein it is an atom or a methyl group and Y is a hydrogen atom or a further substituent.
前記フラーレンは、C60、C70、C76およびC84からなる群から選択される、請求項8に記載の方法。 The fullerene, C 60, C 70, selected from the group consisting of C 76 and C 84, The method of claim 8. 前記R1、R2およびR3のアルキル置換基は、それぞれ、アルキル(Cn2n+1)、アルコキシル(OCn2n+1)、および、チオアルキル(SCn2n+1)からなる群から選択され、ここで、nは、2以上の整数である、請求項8に記載の方法。 The alkyl substituents of R 1 , R 2 and R 3 are each composed of alkyl (C n H 2n + 1 ), alkoxyl (OC n H 2n + 1 ), and thioalkyl (SC n H 2n + 1 ). 9. The method of claim 8, wherein n is an integer greater than or equal to 2, selected from the group. 前記nは、12〜20である、請求項10に記載の方法。   The method of claim 10, wherein n is 12-20. 前記置換基は、式(2)で示されるジアセチレン、アゾベンゼンおよびスチルベンゼンからなる群から選択される、
請求項8に記載の方法。
The substituent is selected from the group consisting of diacetylene, azobenzene and stilbene represented by the formula (2).
The method of claim 8.
前記反応させるステップは、トルエン中、110℃の温度で、12〜24時間還流させる、請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, wherein the reacting is refluxed in toluene at a temperature of 110 ° C. for 12 to 24 hours. 複数のフラーレン誘導体からなるナノ・メゾスコピック材料であって、
前記複数のフラーレン誘導体のそれぞれは、式(1)に示されるフラーレン部位(A)と、置換基を有するまたは有しない少なくとも1つのアルキル置換基を含むアルキル鎖部位(B)と、前記フラーレン部位(A)と前記アルキル鎖部位(B)とを結合する結合部位(R)とを含み、
ここで、Xは、水素原子またはメチル基であり、前記結合部位(R)は、少なくとも1つのベンゼン環を有し、前記アルキル鎖部位(B)を実質的に平面上に維持し、前記アルキル鎖部位(B)の前記少なくとも1つのアルキル置換基のそれぞれは、実質的に同一の
方向に伸びており、
前記複数のフラーレン誘導体は、複数の、一対のフラーレン誘導体からなり、
前記複数の一対のフラーレン誘導体のそれぞれは、一方のフラーレン部位(A)と他方のアルキル鎖部位(B)とがそれぞれ結合するように交互に配列している、材料。
A nano-mesoscopic material comprising a plurality of fullerene derivatives,
Each of the plurality of fullerene derivatives includes a fullerene moiety (A) represented by the formula (1), an alkyl chain moiety (B) including at least one alkyl substituent having or not having a substituent, and the fullerene moiety ( A) and a binding site (R) that binds the alkyl chain site (B),
Here, X is a hydrogen atom or a methyl group, the binding site (R) has at least one benzene ring, and the alkyl chain site (B) is maintained on a substantially planar surface. Each of said at least one alkyl substituent of chain site (B) extends in substantially the same direction;
The plurality of fullerene derivatives are composed of a plurality of pairs of fullerene derivatives,
Each of the plurality of pairs of fullerene derivatives is alternately arranged so that one fullerene moiety (A) and the other alkyl chain moiety (B) are bonded to each other.
前記フラーレン部位(A)は、C60、C70、C76およびC84からなる群から選択されるフラーレンを含む、請求項14に記載の材料。 The material according to claim 14, wherein the fullerene moiety (A) comprises a fullerene selected from the group consisting of C 60 , C 70 , C 76 and C 84 . 前記アルキル鎖部位(B)は、3つのアルキル置換基を有する、請求項14に記載の材料。   15. A material according to claim 14, wherein the alkyl chain moiety (B) has three alkyl substituents. 前記少なくとも1つのアルキル置換基は、それぞれ、アルキル(Cn2n+1)、アルコ
キシル(OCn2n+1)、および、チオアルキル(SCn2n+1)からなる群から選択され、ここで、nは、2以上の整数である、請求項14に記載の材料。
The at least one alkyl substituent is each selected from the group consisting of alkyl (C n H 2n + 1 ), alkoxyl (OC n H 2n + 1 ), and thioalkyl (SC n H 2n + 1 ), The material according to claim 14, wherein n is an integer of 2 or more.
前記nは、12〜20である、請求項17に記載の材料。   The material according to claim 17, wherein n is 12-20. 前記置換基は、式(2)で示されるジアセチレン、アゾベンゼンおよびスチルベンゼンからなる群から選択される、
請求項14に記載の材料。
The substituent is selected from the group consisting of diacetylene, azobenzene and stilbene represented by the formula (2).
The material according to claim 14.
前記結合部位(R)は、式(3)で示される、さらなる置換基Yを有するまたは有しない、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、および、ピレンからなる群から選択される、
請求項14に記載の材料。
The binding site (R) is selected from the group consisting of benzene, naphthalene, anthracene, and pyrene represented by formula (3), with or without additional substituent Y.
The material according to claim 14.
前記ナノ・メゾスコピック材料は、中空球体であり、
前記複数の一対のフラーレン誘導体は、前記中空球体の壁厚の方向と前記複数の一対のフラーレン誘導体それぞれの長手方向とが一致するように位置する、請求項14に記載の材料。
The nano-mesoscopic material is a hollow sphere,
The material according to claim 14, wherein the plurality of pairs of fullerene derivatives are positioned such that a direction of a wall thickness of the hollow sphere coincides with a longitudinal direction of each of the plurality of pairs of fullerene derivatives.
前記ナノ・メゾスコピック材料は、ファイバ材料であり、
前記複数の一対のフラーレン誘導体は、前記ファイバ材料の長手方向と前記複数の一対のフラーレン誘導体それぞれの長手方向とが直交するように位置する、請求項14に記載の材料。
The nano-mesoscopic material is a fiber material;
The material according to claim 14, wherein the plurality of pairs of fullerene derivatives are positioned such that a longitudinal direction of the fiber material and a longitudinal direction of each of the plurality of pairs of fullerene derivatives are orthogonal to each other.
前記ナノ・メゾスコピック材料は、ディスク材料であり、
前記複数の一対のフラーレン誘導体は、前記ディスク材料の厚さ方向と前記複数の一対のフラーレン誘導体の長手方向とが一致するように位置する、請求項14に記載の材料。
The nano-mesoscopic material is a disk material;
The material according to claim 14, wherein the plurality of pairs of fullerene derivatives are positioned such that a thickness direction of the disk material coincides with a longitudinal direction of the plurality of pairs of fullerene derivatives.
前記ナノ・メゾスコピック材料は、前記ディスク材料のランダムな集合体であるフラワ材料である、請求項23に記載の材料。   24. The material of claim 23, wherein the nano-mesoscopic material is a flower material that is a random collection of the disk material. 前記ナノ・メゾスコピック材料は、コーン材料であり、
前記複数の一対のフラーレン誘導体は、前記コーン材料の壁厚の方向と前記複数の一対のフラーレン誘導体それぞれの長手方向とが一致するように位置する、請求項14に記載の材料。
The nano mesoscopic material is a cone material,
The material according to claim 14, wherein the plurality of pairs of fullerene derivatives are positioned such that a wall thickness direction of the cone material coincides with a longitudinal direction of each of the plurality of pairs of fullerene derivatives.
前記コーン材料の先細りの端部は、孔を有する、請求項25に記載の材料。   26. The material of claim 25, wherein the tapered end of the cone material has a hole. 複数のフラーレン誘導体からなるナノ・メゾスコピック材料を製造する方法であって、前記複数のフラーレン誘導体のそれぞれは、式(1)に示されるフラーレン部位(A)と、置換基を有するまたは有しない少なくとも1つのアルキル置換基を含むアルキル鎖部位(B)と、前記フラーレン部位(A)と前記アルキル鎖部位(B)とを結合する結合部位(R)とを含み、
ここで、Xは、水素原子またはメチル基であり、前記結合部位(R)は、少なくとも1つのベンゼン環を有し、前記アルキル鎖部位(B)を実質的に平面上に維持し、前記アルキル鎖部位(B)の前記少なくとも1つのアルキル置換基のそれぞれは、実質的に同一の方向に伸びており、
前記方法は、
前記複数のフラーレン誘導体に所定の溶液を加え、加熱するステップであって、前記所定の溶液は、前記複数のフラーレン誘導体に対して貧溶媒であり、テトラヒドロフランの極性よりも高い極性を有する、ステップと、
前記加熱するステップで得られた反応溶液を保持するステップと
を包含する、方法。
A method for producing a nano-mesoscopic material comprising a plurality of fullerene derivatives, each of the plurality of fullerene derivatives having at least one fullerene moiety (A) represented by the formula (1) and having or not having a substituent. An alkyl chain part (B) containing two alkyl substituents, and a binding part (R) that connects the fullerene part (A) and the alkyl chain part (B);
Here, X is a hydrogen atom or a methyl group, the binding site (R) has at least one benzene ring, and the alkyl chain site (B) is maintained on a substantially planar surface. Each of said at least one alkyl substituent of chain site (B) extends in substantially the same direction;
The method
Adding a predetermined solution to the plurality of fullerene derivatives and heating, wherein the predetermined solution is a poor solvent for the plurality of fullerene derivatives and has a polarity higher than that of tetrahydrofuran; and ,
Holding the reaction solution obtained in the heating step.
前記フラーレン部位(A)は、C60、C70、C76およびC84からなる群から選択されるフラーレンを含む、請求項27に記載の方法。 The fullerene part (A) comprises a fullerene selected from the group consisting of C 60, C 70, C 76 and C 84, The method of claim 27. 前記アルキル鎖部位(B)は、3つのアルキル置換基を有する、請求項27に記載の方法。   28. The method of claim 27, wherein the alkyl chain moiety (B) has three alkyl substituents. 前記少なくとも1つのアルキル置換基は、それぞれ、アルキル(Cn2n+1)、アルコ
キシル(OCn2n+1)、および、チオアルキル(SCn2n+1)からなる群から選択され、ここで、nは、2以上の整数である、請求項27に記載の方法。
The at least one alkyl substituent is each selected from the group consisting of alkyl (C n H 2n + 1 ), alkoxyl (OC n H 2n + 1 ), and thioalkyl (SC n H 2n + 1 ), 28. The method of claim 27, wherein n is an integer greater than or equal to 2.
前記nは、12〜20である、請求項30に記載の方法。   32. The method of claim 30, wherein n is 12-20. 前記置換基は、式(2)で示されるジアセチレン、アゾベンゼンおよびスチルベンゼンからなる群から選択される、
請求項27に記載の方法。
The substituent is selected from the group consisting of diacetylene, azobenzene and stilbene represented by the formula (2).
28. The method of claim 27.
前記結合部位(R)は、式(3)で示される、さらなる置換基を有するまたは有しない、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、および、ピレンからなる群から選択される、
請求項27に記載の方法。
The binding site (R) is selected from the group consisting of benzene, naphthalene, anthracene, and pyrene represented by formula (3), with or without additional substituents.
28. The method of claim 27.
前記加熱するステップは、60℃の温度で、2時間保持する、請求項27に記載の方法。   28. The method of claim 27, wherein the heating step is held at a temperature of 60 [deg.] C. for 2 hours. 前記ナノ・メゾスコピック材料が中空球体である場合、前記所定の溶液は2−プロパノール溶液であり、前記ナノ・メゾスコピック材料がファイバ材料である場合、前記所定の
溶液は直鎖系mアルキルアルコールであり(ただし、mは炭素数を表し、3≦m≦5である)、前記ナノ・メゾスコピック材料がディスク材料である場合、前記所定の溶液は1,4−ジオキサンであり、前記ナノ・メゾスコピック材料がコーン材料である場合、前記所定の溶液はテトラヒドロフラン溶液である、請求項27に記載の方法。
When the nano mesoscopic material is a hollow sphere, the predetermined solution is a 2-propanol solution, and when the nano mesoscopic material is a fiber material, the predetermined solution is a linear m-alkyl alcohol ( Where m represents the number of carbons and 3 ≦ m ≦ 5), and when the nano-mesoscopic material is a disk material, the predetermined solution is 1,4-dioxane, and the nano-mesoscopic material is corn. 28. The method of claim 27, wherein if it is a material, the predetermined solution is a tetrahydrofuran solution.
前記ナノ・メゾスコピック材料が中空球体である場合、前記2−プロパノール溶液は2−プロパノールとトルエンとの混合溶液であり、前記混合溶液の割合は、前記2−プロパノール中前記トルエンが0%〜50%である、請求項35に記載の方法。   When the nano-mesoscopic material is a hollow sphere, the 2-propanol solution is a mixed solution of 2-propanol and toluene, and the ratio of the mixed solution is 0% to 50% of the toluene in the 2-propanol. 36. The method of claim 35, wherein 前記ナノ・メゾスコピック材料がファイバ材料である場合、前記直鎖系mアルキルアルコールは1−プロパノールである、請求項35に記載の方法。   36. The method of claim 35, wherein the linear m-alkyl alcohol is 1-propanol when the nano-mesoscopic material is a fiber material. 前記ナノ・メゾスコピック材料がコーン材料である場合、前記テトラヒドロフラン溶液は水またはメタノールとテトラヒドロフランとの混合溶液であり、前記混合溶液の割合は、前記テトラヒドロフラン中前記水または前記メタノールが20%〜50%である、請求項35に記載の方法。   When the nano-mesoscopic material is a corn material, the tetrahydrofuran solution is water or a mixed solution of methanol and tetrahydrofuran, and the ratio of the mixed solution is 20% to 50% of the water or methanol in the tetrahydrofuran. 36. The method of claim 35, wherein: 前記保持するステップは、前記反応溶液を室温にて12〜24時間保持する、請求項35〜38のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 35 to 38, wherein the holding step holds the reaction solution at room temperature for 12 to 24 hours. 前記保持するステップは、前記ナノ・メゾスコピック材料がフラワ材料である場合、前記所定の溶液は1,4−ジオキサンであり、前記反応溶液を5℃以下の温度で12〜24時間保持する、請求項27に記載の方法。   The holding step may be performed when the nano-mesoscopic material is a flower material, and the predetermined solution is 1,4-dioxane, and the reaction solution is held at a temperature of 5 ° C. or lower for 12 to 24 hours. 28. The method according to 27. 前記ナノ・メゾスコピック材料が中空球体であり、前記2−プロパノール溶液は2−プロパノールとトルエンとの混合溶液である場合、前記反応溶液を5℃以下の温度で12〜24時間保持し、超音波処理をするステップをさらに包含する、請求項39に記載の方法。   When the nano-mesoscopic material is a hollow sphere and the 2-propanol solution is a mixed solution of 2-propanol and toluene, the reaction solution is held at a temperature of 5 ° C. or lower for 12 to 24 hours, and subjected to ultrasonic treatment. 40. The method of claim 39, further comprising the step of: 請求項14〜26のいずれかに記載の材料を含む、素子。

An element comprising the material according to claim 14.

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008004635A1 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 National Institute For Materials Science Liquid fullerene derivative, method for producing the same, and device using the same
JP2009061580A (en) * 2007-08-09 2009-03-26 National Institute For Materials Science Nano flake-like metal composite material, and manufacturing method of the same and surface enhanced raman scattering active substrate
JP2009120538A (en) * 2007-11-15 2009-06-04 Mitsubishi Chemicals Corp Fullerene derivative, and solution and membrane thereof
JP2009132640A (en) * 2007-11-29 2009-06-18 Mitsubishi Chemicals Corp Fullerene derivative, its solution, and its membrane
JP2010099817A (en) * 2008-10-27 2010-05-06 National Institute For Materials Science Functional metal composite substrate and method for manufacturing the same
JP2010235651A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 National Institute For Materials Science Water-repellent supramolecular organization and method for manufacturing the same
WO2012098818A1 (en) 2011-01-21 2012-07-26 独立行政法人物質・材料研究機構 Film which is formed of hemispherical particles, method for producing same, and use of same
CN107216267A (en) * 2017-07-03 2017-09-29 广东工业大学 A kind of azobenzene grafting fullerene nano hybridization compound and preparation method
CN107344717A (en) * 2017-03-27 2017-11-14 北京福纳康生物技术有限公司 Metal fullerene derivative and its preparation method, the regulation and control methods and applications of paramagnetic properties

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5121710B2 (en) * 2006-07-05 2013-01-16 独立行政法人物質・材料研究機構 Liquid fullerene derivative, method for producing the same, and device using the same
WO2008004635A1 (en) * 2006-07-05 2008-01-10 National Institute For Materials Science Liquid fullerene derivative, method for producing the same, and device using the same
JP2009061580A (en) * 2007-08-09 2009-03-26 National Institute For Materials Science Nano flake-like metal composite material, and manufacturing method of the same and surface enhanced raman scattering active substrate
JP2009120538A (en) * 2007-11-15 2009-06-04 Mitsubishi Chemicals Corp Fullerene derivative, and solution and membrane thereof
JP2009132640A (en) * 2007-11-29 2009-06-18 Mitsubishi Chemicals Corp Fullerene derivative, its solution, and its membrane
JP2010099817A (en) * 2008-10-27 2010-05-06 National Institute For Materials Science Functional metal composite substrate and method for manufacturing the same
JP2010235651A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 National Institute For Materials Science Water-repellent supramolecular organization and method for manufacturing the same
WO2012098818A1 (en) 2011-01-21 2012-07-26 独立行政法人物質・材料研究機構 Film which is formed of hemispherical particles, method for producing same, and use of same
JP5610358B2 (en) * 2011-01-21 2014-10-22 独立行政法人物質・材料研究機構 Film made of hemispherical particles, production method thereof and use thereof
EP2666747A4 (en) * 2011-01-21 2016-10-12 Nat Inst For Materials Science Film which is formed of hemispherical particles, method for producing same, and use of same
CN107344717A (en) * 2017-03-27 2017-11-14 北京福纳康生物技术有限公司 Metal fullerene derivative and its preparation method, the regulation and control methods and applications of paramagnetic properties
CN107344717B (en) * 2017-03-27 2019-05-24 北京福纳康生物技术有限公司 The regulation methods and applications of metal fullerene derivative and its preparation method, paramagnetic properties
CN107216267A (en) * 2017-07-03 2017-09-29 广东工业大学 A kind of azobenzene grafting fullerene nano hybridization compound and preparation method
CN107216267B (en) * 2017-07-03 2019-02-22 广东工业大学 A kind of azobenzene grafting fullerene nano hybridization compound and preparation method

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