安定な非局在型有機ラジカルを用いた多孔性ラジカル金属錯体の合成と電子機能物性開拓

利用稳定的离域有机自由基合成多孔自由基金属配合物并开发电子功能特性

基本信息

批准号：
12J01154
负责人：
小出太郎
金额：
$ 2.32万
依托单位：
Aichi Institute of Technology (2014)Osaka University (2012-2013)
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

安定な非局在型有機ラジカルであるトリオキソトリアンギュレン（TOT）を用いた多孔性有機金属錯体の合成と物性解明について研究を行った。TOTは25π共役系を有する中性ラジカル状態と26π芳香族性のアニオン状態とを酸化還元によって容易に変換でき、それらの状態をコントロールすることによって新たな機能性発現も期待される。平成25年度までにTOTに金属イオンへの配位部位としてピリジル基を導入し、亜鉛錯体の合成に成功し、その構造、電気化学物性などを明らかにしていた。平成26年度には、得られた多孔性金属錯体の二次電池への応用、電気化学測定と分光測定などを組み合わせた物性測定を行った。また、TOTの配位部位として新たな置換機を導入した誘導体合成にも取り組んだ。TOT亜鉛錯体の酸化還元能を活かし、二次電池の正極活物質としての利用について検討した。この亜鉛錯体は多次元ネットワークを形成しているため化合物の溶け出しなどの問題がなく、非常に安定なサイクル特性を示し、1000回以上充放電を行っても放電容量の大きな低下はみられなかった。さらに、TOTの置換基としてピリミジル基、フェニルターピリジル基、カルボキシル基、などの導入検討も行い、新たな金属錯体合成に取り組んだ。現在、これまでに得られた結果を元に論文投稿準備中である。

我们使用稳定的离域有机自由基三氧三氧三烯（TOT）来合成多孔有机金属配合物并阐明其物理性质。 TOT可以通过氧化还原轻松地在具有25π共轭体系的中性自由基状态和26π芳香族阴离子状态之间进行转换，并且通过控制这些状态有望表达新的功能。 2013年，我们在TOT中引入吡啶基作为金属离子的配位位点，成功合成了锌配合物，并阐明了其结构和电化学性能。 2014年，我们将所获得的多孔金属配合物应用于二次电池，并结合电化学和光谱测量来测量其物理性能。我们还致力于衍生物的合成，引入新的取代机作为TOT的配位位点。我们利用TOT锌络合物的氧化还原能力，研究了其作为二次电池正极活性材料的用途。由于该锌络合物形成多维网络，因此不存在化合物溶解等问题，并且表现出极其稳定的循环特性，即使在Ta充放电超过1,000次后也没有观察到放电容量的明显下降。此外，我们还研究了引入嘧啶基、苯基三联吡啶基、羧基等作为TOT的取代基，并致力于新型金属络合物的合成。我们目前正在准备根据迄今为止获得的结果提交一篇论文。