電極接合多点アンカー部位を導入した被覆型オリゴチオフェン分子ワイヤの創製

创建具有电极键合多点锚定位点的涂层低聚噻吩分子线

基本信息

批准号：
18041012
负责人：
家裕隆
金额：
$ 2.69万
依托单位：
Osaka 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 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では単分子デバイスの実現を指向した拡張共役系化合物の創製を目的としている。この目的実現のため、金属電極と有機分子の接合部の局所電子状態を明らかにするのに適した分子、および、単分子の電気伝導特性を明らかにする目的に適した被覆型共役オリゴマーの創製に着目している。前者に関しては、電極との確実で強固な接合が可能なアンカー分子開発の観点から、申請者はこれまでに三脚型アンカー分子に着目して研究を行っている。今年度は従来の金-硫黄結合に置き換わる電極接合系開発の観点から有望視されているセレン官能基に注力して検討を行うため、セレノシアノ基、セレノール基を有する三脚型化合物の開発を行った。金基板に作製した単分子膜のサイクリックボルタンメトリー測定を行った結果、いずれのセレン官能基を用いた場合も金表面に吸着する事が明らかとなった。また、セレノシアノ基を用いた場合、セレンーシアノ結合が切断され、金-セレン結合が形成している事も明らかとなった。また、それぞれの単脚型アンカーと比較すると三脚型アンカーの方が吸着量が増加したことから金表面上で期待通り自立していることを示唆する結果が得られた。後者に関しては、昨年度までに、立体的に嵩高い置換基を効果的に共役平面の上下に配置できる分子設計に基づき、チオフェン環にフルオレン環を縮環させた新規被覆分子ユニットを開発しチオフェン3量体までの合成を達成している。今年度は鎖長を伸長させるための合成検討を行い、チオフェン6量体を得ることに成功した。得られたオリゴマーの被覆効果を化学的な手法で検証した結果、π電子に由来する強い分子間π-π相互作用は被覆置換基導入により完全に阻害出来たことが明らかとなった。

本研究的目的是创建扩展的共轭化合物，旨在实现单分子器件。为了实现这一目标，我们创建了适合阐明金属电极和有机分子之间连接处的局部电子态的分子，以及适合阐明单分子导电性能的涂层共轭低聚物。对于前者，申请人从开发能够与电极形成可靠且牢固的键合的锚定分子的角度出发，一直在以三脚架形状的锚定分子为中心进行研究。今年，为了关注从开发电极键合系统以取代传统金硫键的角度来看被认为有前景的硒官能团，我们开发了具有硒氰基和硒醇基团的三脚型化合物。对金基底上制造的单分子层进行循环伏安法测量表明，任何硒官能团都吸附在金表面上。还表明，当使用硒氰基时，硒-氰基键断裂并形成金-硒键。此外，与每个单足锚相比，三足锚的吸附量有所增加，这表明三足锚能够像预期一样在金表面上独立站立。关于后者，去年我们开发了一种新的涂层分子单元，其中芴环与噻吩环稠合，基于允许空间大的取代基有效地放置在共轭平面上方和下方的分子设计。实现了定量水平的合成。今年，我们进行了延长链长的合成研究，成功获得了噻吩六聚体。对所获得的低聚物的涂层效果进行化学验证的结果表明，源自π电子的强分子间π-π相互作用可以通过引入涂层取代基而被完全抑制。

项目成果

期刊论文数量（28）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

金属電極との接合部位にセレン官能基を有する三脚型アンカーユニットの開発

开发在与金属电极的键合部位具有硒官能团的三脚架型锚定单元

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y.;Ie;N.Hatanaka;N.Negishi;N.Negishi;M.Endou;T.Nakamura;K.Kanemoto;C.Honda;Y.Ie;Y.Ie;M.Fujitsuka;宇都俊彦;梅本欽一;岡部誠;二谷真司;魔瀬智哉;廣瀬智哉
通讯作者：
廣瀬智哉

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