Creation of nm-scale supramolecular devices based on synthetic chemical molecular wiring

基于合成化学分子布线创建纳米级超分子器件

基本信息

批准号：
22H02060
负责人：
寺尾潤
金额：
$ 11.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

有機分子と無機固体を複合化した有機無機ハイブリッド材料は、化学的および物理的特性を分子レベルで制御できるため、高性能な材料開発を可能にする。中でも、d電子に由来する様々な機能をもつ遷移金属錯体を金属酸化物半導体表面に導入することで、優れた電子的特性が期待される。しかし、分子間相互作用により金属錯体は凝集や不均化などが生じ、性能が低下しやすいという課題がある。この点に関して我々は最近、完全メチル化αシクロデキストリン(PM αCD)とトラン骨格からなる、[1]ロタキサン型構造を有するホスホン酸アンカーを開発し、金属酸化物上に単分子性を維持したまま高密度な表面担持が可能なことを示した。そこで本研究では、発光性遷移金属錯体の単分子での高密度担持を志向して、[1]ロタキサン型π共役リンカーを有する有機無機ハイブリッド型ルテニウム(II)錯体を開発した。本研究では、色素増感剤や可視光レドックス触媒として広く利用されているルテニウム(II)錯体に注目し、[1]ロタキサン型π共役リンカーを利用した有機無機ハイブリット材料の開発を行った。被覆π共役連結ルテニウム(II)錯体の合成を行い、その溶液系での光物性と酸化還元特性、それらの結果からHOMO-LUMOギャップの算出を行った。これらの結果において、対応するトリス(ビピリジン)ルテニウム錯体と同様であったことから、被覆π共役ユニット上に導入したルテニウム錯体が、本来の性能を損なうことなく機能することを確認した。次に、平坦なITO基板への固定化と物性評価を行った。まず初めに、CV、XPS、AFM測定結果から平坦なITO基板への被覆π共役連結ルテニウム(II)錯体の固定化を確認した。また、AFM測定結果から被覆体において顕著な凝集体の形成が確認されなかったことから、PM α-CDによるπ共役系の被覆が分散性の確保に有用であることが示された。

有机-无机杂化材料是有机分子和无机固体的复合材料，由于其化学和物理性质可以在分子水平上控制，因此可以开发高性能材料。其中，通过将具有源自d电子的各种功能的过渡金属配合物引入到金属氧化物半导体的表面，有望获得优异的电子性能。然而，金属配合物由于分子间相互作用而发生聚集和歧化，这往往会降低性能。在这方面，我们最近开发了一种具有[1]轮烷型结构的膦酸锚，该结构由完全甲基化的α-环糊精（PM αCD）和tolan骨架组成，其在金属氧化物上保持单分子。密度表面支持是可能的。在这项研究中，我们开发了一种具有[1]轮烷型π共轭连接体的有机-无机杂化钌(II)配合物，旨在支持高密度单分子发光过渡金属配合物。在本研究中，我们重点关注广泛用作染料敏化剂和可见光氧化还原催化剂的钌(II)配合物，并利用[1]轮烷型π共轭连接体开发了有机-无机杂化材料。我们合成了一种涂层π-共轭钌(II)络合物，并计算了其在溶液体系中的光学性质和氧化还原性质，以及根据这些结果计算了HOMO-LUMO能隙。这些结果与相应的三(联吡啶)钌络合物的结果相似，证实了引入到包覆的π-共轭单元上的钌络合物发挥功能而不损害其原始性能。接下来，我们将其固定在平坦的 ITO 基板上并评估其物理特性。首先，我们通过 CV、XPS 和 AFM 测量结果证实了涂覆的 π 共轭钌 (II) 络合物在平坦的 ITO 基板上的固定化。此外，AFM测量结果并未证实在涂覆体中形成明显的聚集体，这表明用PM α-CD涂覆π-共轭体系对于确保分散性是有用的。

项目成果

期刊论文数量（39）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

連結型ロタキサンの超分子構造変換に対する水素結合を利用した速度論制御

利用氢键进行动力学控制连接轮烷的超分子结构转变

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Watanabe Hidehiro;Ogata Shoji;Nodomi Nonoka;Tateishi Kosuke;Nishino Hiroshi;Matsubara Ryosuke;Ozaki Mamiko;Yokohari Fumio;宮岸拓路
通讯作者：
宮岸拓路

頑強性と易分解性を両立するアリールケイ素架橋高分子材料の創製

创建既坚固又易于降解的芳基硅交联聚合物材料

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
吉田航;重田育照;松井啓史;岸亮平;北河康隆;中川智稀・正井宏・青木健太郎・長尾祐樹・寺尾潤
通讯作者：
中川智稀・正井宏・青木健太郎・長尾祐樹・寺尾潤

Irradiation with UV Light Accelerates the Migita?Kosugi?Stille Coupling Reaction in Air

紫外线照射加速空气中 Migita?Kosugi?Stille 偶联反应

DOI：
10.1246/cl.210665
发表时间：
2022
期刊：
Chemistry Letters
影响因子：
1.6
作者：
Ishikawa Takumi;Murata Mako;Masai Hiroshi;Iwai Tomohiro;Terao Jun
通讯作者：
Terao Jun

[1]ロタキサン構造に基づく分子モーターの開発

[1] 基于轮烷结构的分子马达的研制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
宮岸拓路
通讯作者：
宮岸拓路

光・プロトン協働反応に基づく,光安定なケイ素架橋ゲル材料の光加工

基于光质子协同反应的光稳定硅交联凝胶材料的光加工

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sugiura Shinya;Kubo Takashi;Haketa Yohei;Hori Yuta;Shigeta Yasuteru;Sakai Hayato;Hasobe Taku;Maeda Hiromitsu;山本　尚;正井宏・川野勇太郎・中川智稀・寺尾潤
通讯作者：
正井宏・川野勇太郎・中川智稀・寺尾潤

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寺尾潤其他文献

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期刊：
影响因子：
0
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通讯作者：
神戸宣明

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0
作者：
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通讯作者：
神戸宣明

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作者：
Jun Terao;Hirohisa Todo;Hiroyasu Watabe;Aki Ikumi;Yoshiaki Shinohara and Nobuaki Kambe;寺尾潤;藤井佑樹・寺尾潤・神戸宣明;南安規・国安均・寺尾潤・神戸宣明;吉澤孝弘・宮藤聖・国安均・寺尾潤・神戸宣明;竹川和伸・国安均・寺尾潤・神戸宣明;坂東文明・寺尾潤・神戸宣明;中村美咲・寺尾潤・神戸宣明;前川智夏・田中裕司・津田進・寺尾潤・神戸宣明;寺尾潤;加藤雄一朗・寺尾潤・神戸宣明;坂東文明・寺尾潤・神戸宣明;寺尾潤;Jun Terao;Jun Terao;Jun Terao;坂東文明・寺尾潤・神戸宣明;南安規・国安均・寺尾潤・神戸宣明
通讯作者：
南安規・国安均・寺尾潤・神戸宣明

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DOI：
发表时间：
2007
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影响因子：
0
作者：
Jun Terao;Hirohisa Todo;Hiroyasu Watabe;Aki Ikumi;Yoshiaki Shinohara and Nobuaki Kambe;寺尾潤;藤井佑樹・寺尾潤・神戸宣明;南安規・国安均・寺尾潤・神戸宣明;吉澤孝弘・宮藤聖・国安均・寺尾潤・神戸宣明;竹川和伸・国安均・寺尾潤・神戸宣明;坂東文明・寺尾潤・神戸宣明;中村美咲・寺尾潤・神戸宣明;前川智夏・田中裕司・津田進・寺尾潤・神戸宣明;寺尾潤;加藤雄一朗・寺尾潤・神戸宣明;坂東文明・寺尾潤・神戸宣明;寺尾潤;Jun Terao;Jun Terao;Jun Terao;坂東文明・寺尾潤・神戸宣明;南安規・国安均・寺尾潤・神戸宣明;島野真由美・田中裕司・津田進・寺尾潤・神戸宣明
通讯作者：
島野真由美・田中裕司・津田進・寺尾潤・神戸宣明

New Syntheses of Highly Insulated Molecular Wires by Polymerization of [1] Rotaxanes as Monomers

以[1]轮烷为单体聚合新合成高绝缘分子线

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jun Terao;Hirohisa Todo;Hiroyasu Watabe;Aki Ikumi;Yoshiaki Shinohara and Nobuaki Kambe;寺尾潤;藤井佑樹・寺尾潤・神戸宣明;南安規・国安均・寺尾潤・神戸宣明;吉澤孝弘・宮藤聖・国安均・寺尾潤・神戸宣明;竹川和伸・国安均・寺尾潤・神戸宣明;坂東文明・寺尾潤・神戸宣明;中村美咲・寺尾潤・神戸宣明;前川智夏・田中裕司・津田進・寺尾潤・神戸宣明;寺尾潤;加藤雄一朗・寺尾潤・神戸宣明;坂東文明・寺尾潤・神戸宣明;寺尾潤;Jun Terao;Jun Terao;Jun Terao
通讯作者：
Jun Terao