リチウムイオンがフラーレンの反応性を2400倍向上

リチウムイオンがフラーレンの反応性を

2400倍向上

2014年7月17日　大阪大学プレスリリース

詳細は、リンクを参照して下さい。

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発表のポイント

・球状炭素分子フラーレンの内部に

　リチウムイオンを内包することで、

　フラーレンのディールス・アルダー反応

　（※1）における反応性が約2400倍向上

　することを定量的に明らかにした。

・化学工業、医薬品合成にも用いられる

　ディールス・アルダー反応がどのような

　条件で加速されるか？という問題に、

　全く同じ大きさで電子状態だけが違う

　分子を用いることにより、初めてその

　電子的影響のみを取り出して議論する

　ことに成功し、触媒設計の新概念を

　提示した。

・生成物として得られるリチウムイオン

　内包フラーレン誘導体は、

　有機太陽電池、リチウムイオン電池、

　キャパシタ等への応用が見込まれて

　いる。

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リリース概要

　東京大学大学院理学系研究科の松尾豊

特任教授、大阪大学大学院工学研究科の

小久保研准教授、名古屋市立大学大学院

システム自然科学研究科の青柳忍准教授

らは共同で、世界で初めてリチウムイオン

内包フラーレン（Li+@C60、※2）の反応性

を定量的に測定しました。

　その結果、リチウムイオンが入って

いない通常のフラーレンC60（※3）と比較

して、ディールス・アルダー反応の速度が

約2400倍速くなるという、リチウムイオン

の“分子内封入触媒効果”が明らかに

なりました。

　また、化学工業、医薬品合成にも

用いられるディールス・アルダー反応は、

立体的な効果と電子的な効果により反応性

が左右されますが、今回の反応において、

通常のフラーレンとリチウムイオン内包

フラーレンは同じ外形・体積をもつため

立体的な効果に差はなく、内包された

リチウムイオンの電子的効果のみを議論

することができます。

　これらの研究成果は、この反応の理解を

より深めることにつながり、新しい

触媒設計の指針となりえます。

　また、生成物として得られる

リチウムイオン内包フラーレン誘導体は、

他のフラーレンを凌駕する有機機能性材料

として、今後、有機太陽電池、

リチウム電池、キャパシタなどの電池材料

への応用が期待されています。

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　良さそうです。

＞化学工業、医薬品合成にも用いられる

＞ディールス・アルダー反応がどのような

＞条件で加速されるか？

＞という問題に、全く同じ大きさで

＞電子状態だけが違う分子を用いる

＞ことにより、初めてその電子的影響のみ

＞を取り出して議論することに成功し、

＞触媒設計の新概念を提示した。

　これがミソですね。

　触媒設計すごく重要ですから、

今後に大いに期待しています。