自己集合性錯体を利用した金属ナノワイヤーの構築と単分子伝導度測定

使用自组装复合物和单分子电导率测量构建金属纳米线

基本信息

批准号：
12J08348
负责人：
大須賀孝史
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、平面状錯体を積層することにより、金属イオンナノワイヤーの簡便かつ自在な構築を目指している。とりわけ、平面状Au(I)三核錯体の積層状態を制御することで、[3 x n]型Au(I)ナノワイヤーの構築を行った。これまでに、浅い凹みをもつトレー型Au(I)三核錯体を合成し、この錯体が平面分子を認識することを明らかにしており、ゲスト分子としてAu(I)三核錯体を用いることで、三核錯体の積層構造を構築できることが分かっている。本年は、トレー型Au(I)三核錯体と、ゲストAu(I)三核錯体の両者からなる積層の数(n)が、溶媒条件やAg(I)イオンの添加にしたがって一義的に定まる挙動を(n = 2-4)、NMRおよびX線結晶構造解析により詳細に解析した。例えば、水―アセトニトリル混合溶媒中では、トレー型Au錯体とゲストAu錯体が1:1で会合し、Au3-Au3クラスターが得られたのに対し、100%水中では、2:1で会合し、Au3-Au3-Au3クラスターが得られた。この結果から、トレー型Au(I)三核錯体の分子認識には疎水効果が主な駆動力となっていることが分かった。さらにAg(I)イオンを系中に添加すると、Au3-Au3-Ag-Au3-Au3クラスターとなった。Ｘ線結晶構造解析の結果、1個のAg(I)イオンは、ゲストAu(I)三核錯体2分子に挟まれていることを明らかにした。Au(I)イオンとAg(I)イオンの距離(2.75-2.86 A)は、両者のファンデルワールス半径の和(3.4 A)より短く、Au(I)-Ag(I)相互作用が強く働いていることが分かった。以上、トレー型Au(I)三核錯体を新たに設計したことで、さまざまな金属数からなるAu(I)クラスターが合成できた。この成果は文献に報告した(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 11186)。

在这项研究中，我们旨在通过堆叠平面复合物来对金属离子纳米线进行简单而灵活的结构。特别是，通过控制平面Au（i）三核复合物的堆叠状态来构建[3 x n]纳米线型（i）纳米线。到目前为止，我们已经合成了具有浅凹陷的三核托盘型Au（I）三核配合物，并揭示了该络合物识别平面分子，并且已经发现，通过使用Au（i）三核复合物作为来宾分子，可以构建Trinuclear Complex的层压结构。今年，由NMR和X-Ray Crystal Crystal Crystal结构分析详细分析了由溶剂（i）的三核配合物和宾客AU（i）三核复合物组成的堆栈的行为（n）。例如，在水 - 乙腈混合溶剂中，托盘型AU配合物和来宾Au络合物在1：1时相关，导致AU3-AU3簇，而在100％水中，该簇在2：1中相关，导致AU3-AU3-AU3-AU3-AU3群集。这些结果表明，疏水作用是托盘型AU（I）三核配合物的分子识别的主要驱动力。此外，将Ag（I）离子添加到系统中，并形成簇。 X射线晶体结构分析表明，将一个Ag（i）离子夹在两个客人AU（I）三核复合物分子之间。 Au（i）和Ag（I）离子（2.75-2.86 a）之间的距离短于两个范德华半径的范德华半径（3.4 a）的总和，并且发现Au（i）-AG（I）-AG（I）相互作用很强。上述托盘型Au（i）三核配合物的新设计允许合成由各种金属数组成的Au（i）簇。这一发现是在文献中报道的（Angew。Chem。Int。Int。2014，53，11186）。