교토대학 공학연구과의 오키노 코헤이 석사과정 학생, 이노우에 유키 석사과정 학생, 사카마키 다이스케 특정 조교, 세키스헤이 교수, 나다 고등학교 3년의 히라 쇼타 씨는, 어떤 종류의 라디칼 분자(부대 전자를 가지는 분자) ) 사이의 결합 방식이 분자 구조의 설계에 의해 변조 될 수 있음을 발견했다.
히라 씨는 교토 대학 고대 접속 프로그램 「ELCAS」의 참가 학생.고대 접속 프로그램이 가져온 이 독특한 연구 성과는 2017년 11월 10일 독일 화학지 'Angewandte Chemie' 온라인 속보판에서 공개됐다.
열이나 빛과 같은 외부 자극에 의해 결합이 끊어지거나 연결되는 공유 결합은 동적 공유 결합이라고 불리며, 화학 결합을 가역적으로 재조합할 수 있기 때문에, 높은 재활용성을 가지는 재료나, 스스로 상처를 복구 하는 자기 수복성 재료에의 응용이 기대되고 있다.
본 연구에서는 동적 공유 결합성을 갖는 분자 중에서도 디시아노메틸 라디칼에 주목.이 라디칼은 두 분자가 연결된 상태(이량체·dimer)에 크게 편향되어 평형 상태에 있는 것이나, 부반응에 의해 쉽게 분해되어 원래의 분자로 돌아오지 않는 등의 문제를 갖기 때문에, 아미노기 를 도입하여 안정화를 도모하였다.
연구 그룹은 세 가지 다른 아미노 그룹을 가진 라디칼 분자를 합성하고 각각의 성질을 조사했다.그러면 이량화 시에 3종류 중 3종류는 시그마-dimer를 형성하고, 다른 2종류는 파이-dimer를 형성하는 것을 알 수 있었다.즉, 작은 분자 구조의 차이로 인해 두 분자의 결합 방식이 완전히 다른 방식을 취할 수 있음이 분명해졌습니다.
이 발견은 특정 공유 결합의 강도를 분자 설계에 의해 제어하는 지침을 제공하며, 라디칼을 이용한 동적 공유 결합 네트워크 연구의 추가 발전이 기대된다.
