チオバナジウムポルフィリンを電極接合部位に備えたアセチレンワイヤーの合成研究

电极键合处硫代钒卟啉乙炔丝的合成研究

基本信息

批准号：
20027012
负责人：
杉浦健一
金额：
$ 2.56万
依托单位：
Tokyo Metropolitan 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

分子を用いた電子素子の開発する際、従来の電子回路を構成している素子、例えば抵抗、コンデンサ、ダイオード、トランジスタ等の役割を分子に担わせることを目標とすれば、その分子設計が容易となる。電子回路を構築する際、電子への摂動を与える素子の重要性は言うまでも無いが、電子を輸送する配線は、回路全体を作り上げる基盤技術として必要不可欠である。本研究では、実用に耐え得る配線素子(分子ワイヤー)の実現を目指し、両末端にポルフィリンを連結させたオリゴアセチレンの合成と機能評価を行った。具体的には、電極接合部位としてチオカルボニル基を用い、当該分野の標準化合物として世界中で用いられている1,4-ベンゼンヂチオールに匹敵する伝導度を有する分子の合成に成功している。具体的には、チオアミド、セレノアミド、チオセミカルバジドに注目し、これらをベンゼンの1位と4位に導入した化合物の合成を行った。これらの構造を評価した後、Break Junction法により単分子電気伝導度の測定を行った結果、極めて高い伝導を示すことが明らかになった。今回得られた化合物は実験室雰囲気下で著しく安定であり、1,4-ベンゼンヂチオールが有していた欠点をすべて克服することにも成功している。

在使用分子开发电子器件时，如果目标是让分子扮演构成传统电子电路的元件（例如电阻器、电容器、二极管和晶体管）的角色，那么设计分子就很容易。在构建电子电路时，扰乱电子的元件固然很重要，但作为构建整个电路的基本技术，传输电子的布线也是必不可少的。在本研究中，我们合成了两端连接有卟啉的低聚乙炔并进行了功能评价，目的是实现能够承受实际使用的布线元件（分子线）。具体来说，通过使用硫代羰基作为电极键合位点，他们成功合成了一种具有与1,4-苯二硫醇相当的电导率的分子，该分子在全球范围内用作该领域的标准化合物。具体来说，我们以硫代酰胺、硒代酰胺和氨基硫脲为中心，合成了将它们引入到苯的1位和4位的化合物。在评估这些结构后，我们使用 Break Junction 方法测量了它们的单分子电导率，发现它们表现出极高的电导率。新获得的化合物在实验室条件下极其稳定，并且成功克服了1,4-苯二硫醇的所有缺点。