環状混合原子価多核金属錯体の低次元集積化による分子デバイスの構築

环状混价多核金属配合物低维集成构建分子器件

基本信息

批准号：
04J00819
负责人：
古川修平
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

分子の自己組織化能を利用し集積構造体を構築することは、分子レベルでのデバイス構築に向けて近年非常に注目を集めている。その中でも一般に結晶工学と呼ばれるビルディングブロック分子とその集積構造体の相関を研究することは構造制御に向けて不可欠である。これまで3次元結晶中において非常に多くの分子集積構造体の研究が行われてきており、単結晶X線構造解析によりその集積体の構造解析がなされている。しかしながら真の意味での分子デバイスを構築するためには、2次元界面での構造体構築が不可欠となる。そこで本研究では機能性のπ共役系分子に注目し、溶液中、結晶中、及び固液界面での自己組織化について研究を行った。以下その要点を述べる。(1)溶液結晶中での研究ヘキサアザトリフェニレン(HAT(CN)6)は6つのシアノ基を有する非常に大きなπ共役系分子であり、電子アクセプター性に優れた有機配位子である。そのHAT(CN)6、銅一価イオン、とフェロセン誘導体とを自己集合的に反応させ、アニオンラジカル状態と、中性状態のHAT(CN)6を含む二つのゼロ次元構造体を合成することに成功した。フェロセン部位に施した置換基の効果により、HAT(CN)6の配位モードを変化させることで、その集合構造のみならずHAT(CN)6の酸化還元電位にも影響を与え、結果として、HAT(CN)6の酸化状態をも変化させている事が明らかとなった。ここでは、自己集合というイベント自身に酸化状態の制御という機能を新たに追加したといえる。(2)固液界面での研究ジヒドロベンゾアヌレン(DBA)は平面性の高い大きなπ共役系分子である。ひし形と三角形のコア骨格を有するDBAを固液界面(グラファイト/トリクロロベンゼン)で自己集合させると前者はカゴメ格子構造、後者はハニカム構造になることを見出し、コア構造と集積構造体の相関を初めて明らかにすることに成功した。

使用分子的自组装能力建造集成结构，最近引起了很多关注，以准备分子水平的设备构建。其中，必须研究构建块分子与其集成结构之间的相关性，通常称为晶体工程。迄今为止，已经在三维晶体中研究了大量分子积累结构，并使用单晶X射线结构分析对积累进行了结构分析。但是，为了构建真正的分子设备，必须在二维界面上构造结构。因此，在这项研究中，我们专注于功能性π共轭分子，并研究了溶液，晶体和固液界面中的自组装。关键点在下面说明。（1）在溶液晶体中进行的六翼二苯基（HAT（CN）6）是一个非常大的π共轭分子，具有六个Cyano基团，是具有出色电子受体特性的有机配体。帽子（CN）6，铜单价离子和二革革衍生物的自组装反应，以创建两个含有阴离阴离子自由基状态和中性帽子（CN）6的零维结构。应用于二新部分的取代基的效果改变了HAT的配位模式（CN）6，这不仅会影响其装配结构，还影响HAT的氧化 - 雷克斯潜能（CN）6，从而导致HAT氧化状态（CN）6。在这里，可以说，控制氧化状态的新功能已添加到事件本身中，称为自组装。（2）在固液界面二氢苯二氨硫酸盐（DBA）上的研究是一种具有高平面性的大型π共轭分子。我们发现，当具有钻石形和三角形核心骨架的DBA自组装在固定液体界面（石墨/二氯苯）上时，前者成为一种kagome晶格结构，而后者成为蜂窝结构，这是我们首次成功揭示了核心结构与集成结构之间的相关性。