錯体オリゴマーワイヤの単一鎖内電子移動の解析と外部刺激制御
| Project/Area Number |
12J08850
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Inorganic chemistry
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
前田 啓明 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 半導体電極 / 水素終端化シリコン / 電子移動速度定数 / 金属錯体ワイヤ / 逐次的錯形成法 / 半導体 / 自己祖組織化 / 錯体ワイヤ / 逐次的錯形成 / 電子移動 / 金属電極 / 酸化還元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、水素終端化シリコン電極および金電極上に作製したビス(テルピリジン)鉄錯体ワイヤの電子輸送挙動調査を行った。錯体ワイヤ末端にフェロセンおよびトリアリールアミン部位を含む酸化還元活性配位子を導入し、サイクリックボルタンメトリーにてそれらの酸化還元挙動を観測した。トリアリールアミンが可逆で酸化ピークと還元ピークの電位差が小さい、高速な電子輸送が行われていることを示唆する結果を示したのに対し、フェロセンは１層のワイヤにおいても酸化還元ピーク電位差が大きなボルタモグラムを示し、電子移動速度が遅いことを示唆していた。末端酸化還元活性配位子と鉄錯体のHOMO準位、および電子輸送が行われるときのシリコンのバンド構造からこれらの現象を考察した。フェロセン－電極間の電子輸送が行われる際には、シリコンのバンド構造の歪みにより電子を電極に注入する際に大きなポテンシャル障壁が存在し、それにより電子輸送が阻害されていると考えられる。
また、当研究室で開発したパラジウム触媒により、ビス(テルピリジン)鉄錯体をケイ素－フェニレン架橋を介して固定した場合の鉄錯体－電極間の電子移動速度定数の評価を行った。従来のヒドロシリル化法を用いた場合のケイ素－ビニレン架橋を介した鉄錯体の電子移動速度定数と比較すると、フェニレン架橋の方が大きな速度定数を示していた。π共役系の拡張により、表面固定用配位子由来の分子軌道のエネルギーが上昇し鉄錯体のHOMO準位に近づいたことで、電子移動時に相互作用しやすくなったことが要因であると考えられる。
最後に電気化学インピーダンス法(EIS)による錯体ワイヤを介した末端酸化還元活性種－金電極間の電子移動速度定数解析法の検討を行った。EISより算出した速度定数はクロノアンペロメトリー法から算出した値と合致しており、EIS解析に用いた理論電気回路の妥当性を支持した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(29 results)
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[Journal Article] Equatorenes : Synthesis and Properties of Chiral Naphthalene, Phenanthrene, Chrysene, and Pyrene Possessing Bis (1-adamantyl) Groups at the Peri-Position2013
Author(s)
Koji Yamamoto, Naohiro Oyamad, Sheng Xia, Yuta Kobayashi, Masahiko Yamaguchi, Hiroaki Maeda, Hiroshi Nishihara, Tadafumi Uchimaru, Eunsang Kwon
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 135
Issue: 44
Pages: 16526-16532
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] Tetsuhiro Kobayashi, Junya Sendo, Hiroaki Maeda, Yusuke Yabusaki, Mariko Miyachi, Ryota Sakamoto, Yoshinori Yamanoi, Hiroshi Nishihara2013
Author(s)
Tetsuhiro Kobayashi, Junya Sendo, Hiroaki Maeda, Yusuke Yabusaki, Mariko Miyachi, Ryota Sakamoto, Yoshinori Yamanoi, Hiroshi Nishihara
Organizer
64th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
Place of Presentation
Santiago de Queretaro, Mexico
Year and Date
2013-09-10
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