電荷移動反応を駆動力としたπ共役系分子混合原子化状態積層化技術の開拓

以电荷转移反应为驱动力开发π共轭分子混合原子化态堆叠技术

基本信息

批准号：
18039018
负责人：
中建介
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

革新的な共役系有機高分子材料の開発を目標として、電荷移動錯体結晶が低次元金属的導電性を発現する要因である電荷移動相互作用を駆動力としたπ共役系有機分子の混合原子価状態積層化をπ共役系分子自己集積化の分子間相互作用として適用させる可能'性を明らかにすることを目的として研究を行い以下の成果を得た。テトラチアフルバレン(TTF)と塩化金酸のアセトニトリル溶液を室温で撹拝するとTTFカチオンラジカルの生成が認められ、時間の経過とともに紫色の沈殿が得られた。沈殿を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ直径90nm前後で長さが約30μmのナノワイヤー状構造体の生成が確認され、紫外可視近赤外吸収スペクトルにおける2000nm付近ブロードな吸収が観測されたことからTTF同士の混合原子価状態積層化によるナノワイヤーが得られることを示した。さらに、種々のTTF誘導体を用いた検討を行った結果、TTF誘導体の平面性拡張によりナノワイヤーの直径が小さく制御されることと、長鎖アルキル鎖導入によっても混合原子価状態積層化が促進されることを見出している。特に後者の知見は長鎖アルキル鎖間のパッキングという第二の相互作用導入の有効性を示したものであり、,π共役系高分子材料設計において混合原子価状態積層化である分離積層型カラムを形成させる可能性に大きく近づいたと考える。

以开发创新的共轭有机聚合物材料为目标，我们的目标是开发π共轭有机分子的混合价态，利用电荷转移相互作用作为电荷转移复合晶体的驱动力，以表现出低维金属导电性。阐明了应用状态堆叠作为π共轭分子自组装的分子间相互作用的可能性，并获得了以下结果。当在室温下搅拌四硫富瓦烯（TTF）和氯金酸的乙腈溶液时，观察到TTF阳离子自由基的形成，并且随着时间的推移得到紫色沉淀。当使用扫描电子显微镜(SEM)观察沉淀物时，证实形成了直径约90nm、长度约30μm的纳米线状结构，并且在2000nm附近观察到宽吸收。紫外-可见和近红外吸收光谱表明，可以通过堆叠混合价态的TTF来获得纳米线。此外，通过使用各种TTF衍生物的研究结果，我们发现可以通过扩大TTF衍生物的平面度来控制纳米线的直径，并且通过引入长烷基链也可以促进混合价态堆积。发现这一点。特别是，后一个发现表明，在π共轭聚合物材料的设计中，引入长烷基链之间称为堆积的第二种相互作用以及混合价态堆积的分离堆积柱是有效的。非常接近形成一个