Design of Organic-Oraganometallic Hybrid Molecules with Mixed-valence Redox Activity

具有混合价氧化还原活性的有机-有机金属杂化分子的设计

• 批准号: 18550027
• 负责人: OGAWA Satoshi
• 金额: $ 2.6万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18550027/
• 关键词: Metallocene; Oraganic-Oragamometallic Hybrid; Mixed-valency; Electron-transfer System; Redox Active; 有機、金属ハイブリッド

In recent years, the study of molecules comprising multiple reduction-oxidation (redox) centers have attracted considerable research interest in the field of material science due to the preparation of new π-conjugated materials with application in material science. Moreover, this kind of molecule having more than two redox-active metal centers is a fundamentally attractive target for the study of multi-electron transfer processes via the mixed valence state derived from these multi-metallic systems. On the other hand, interest in the design of novel redox-active organic centers by the use of a 5π- and 7π- electron framework containing group 16 elements has led us to explore the synthesis of new 5-membered heterocycles containing sulfur atom (s). Therefore, we have designed oligo-ferrocene derivatives bridged by thiophene, bithiopehene, and terthiophene as both cathodic and anodic multiple-redox active organic-organometallic hybrid molecules. Each molecule has been systematically and selectively synthesized from heloferrocene or ferrocenylzinc chloride by cross-coupling reactions with thiophene or oligothiophene derivatives. Characterization of the molecules was performed by physical and spectroscopic means. The cyclic voltammograms of the novel organic-organometallic hybrid molecules containing both thiophene and ferrcene fragments showed well-defined reversible both anodic and cathodic steps derived from the unusually stable 5π thiophene radical cations, 7π thiophene radical anions. In addition, the molecules showed multiple distinct reversible anodic steps derived from ferrocenium cations separated from each other by a thiophene or an oligothiophene.

近年来，由于新型π共轭材料的制备及其在材料科学中的应用，包含多个氧化还原中心的分子的研究引起了材料科学领域的广泛研究兴趣。具有两个以上氧化还原活性金属中心是通过这些多金属系统衍生的混合价态研究多电子转移过程的一个根本有吸引力的目标。有机中心的用途含有16族元素的5π-和7π-电子骨架促使我们探索含有硫原子的新5元杂环的合成，因此，我们设计了由噻吩、联噻吩和三联噻吩桥联的低聚二茂铁衍生物。作为阴极和阳极多重氧化还原活性有机-有机金属杂化分子，每个分子都是系统地、选择性地合成的。通过与噻吩或低聚噻吩衍生物的交叉偶联反应制备二茂铁或二茂铁氯化锌，通过物理和光谱方法进行分子表征，同时含有噻吩和二茂铁片段的新型有机-有机金属杂化分子的循环伏安图显示出明确的可逆性。来自异常稳定的 5π 噻吩自由基阳离子的阳极和阴极步骤，此外，这些分子表现出多个不同的可逆阳极步骤，这些阳极步骤源自通过噻吩或低聚噻吩彼此分开的二茂铁阳离子。

项目成果

Design of Reversible Multi-electron Redox Systems Using Benzochalcogenophenes Containing Aryl and/or Ferrocenyl Fragment

使用含有芳基和/或二茂铁基片段的苯并硫族元素酚设计可逆多电子氧化还原系统

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Organomet. Chem. 692
• 作者: S.Ogawa;H.Muraoka;K.Kikuta;F.Saito;R.Sato
• 通讯作者: R.Sato

ビス(N,N-ジメチルカルバモイルテルロ)メタン類の非対称開裂を経るテルロアルデヒド類の発生

通过双(N,N-二甲基氨基甲酰碲)甲烷的不对称裂解生成碲醛

• 发表时间: 2008
• 作者: 嶋田和明;東 匠;小川 智
• 通讯作者: 小川 智

シリル末端ドナー型自己組織化単分子膜の作製と膜構造の評価

甲硅烷基供体自组装单分子层的制备及膜结构评价

• 发表时间: 2007
• 作者: 小川 智;小関良子;佐藤 瀏;西川尚男
• 通讯作者: 西川尚男

1,3-ベンゾジチオリウム塩類の合成と酸化還元反応

1,3-苯并二硫鎓盐的合成及氧化还原反应

• 发表时间: 2007
• 作者: 小川 智;須田 充;中條しづ子;佐藤 瀏
• 通讯作者: 佐藤 瀏

右機-有機金属ハイブリッド分子群の合成と酸化還元特性

正确的机器-有机金属杂化分子的合成和氧化还原性能

• 发表时间: 2007
• 作者: 村岡宏樹;小川 智
• 通讯作者: 小川 智