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光・電子過程を内包するメタロセン系イオン液体の開発と動的挙動の解析

Publicly Offered Research

Project AreaScience on Function of Soft Molecular Systems by Cooperation of Theory and Experiment
Project/Area Number 26104524
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

持田 智行  神戸大学, 理学研究科, 教授 (30280580)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsメタロセン / 金属錯体 / イオン液体
Outline of Annual Research Achievements

本課題は、特徴的な光物性・電子物性を示すメタロセン系イオン液体物質の設計・構築を目的とする。
第一に、イオン液体の液体物性とキラリティーの相関を調べた。従来、多数のキラルイオン液体が合成されているが、キラリティーと液体物性の相関は明らかとなっていない。そこで本研究では、キラルな分岐型アルキル基を導入したルテニウム錯体をカチオンとするイオン液体を合成し、キラルカラムによる光学分割を行った。その結果、ラセミ体ではキラル体に比べて結晶化が抑制され、低温まで液体状態を保つことが判明した。光学純度に対する2成分相図を作成し、この系ではラセミ体がコングロメラートを形成していることを明らかにした。こうして本系では、混合エントロピーの効果によって、ラセミ体はキラル体より大幅に融点が低下することが判明した。以上のように、キラリティーが液体物性に及ぼす効果を解明し、ラセミ体の使用がイオン液体の融点低下に有効な方法になりうることを示した。
第二に、これらのメタロセン系イオン液体に光反応性部位を導入することにより、化学反応を起こす液体の開発を進めた。その結果、対アニオンとしてシアノ系アニオンを用いたルテニウム錯体系イオン液体では、紫外光照射によってカチオン・アニオン間で架橋反応が起こり、配位高分子固体が生成することを見出した。カチオン骨格にアルキル基を1本もしくは3本導入した置換体を合成し、その液体物性および光反応性を評価した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Effects of substituent branching and chirality on physical properties of ionic liquids based on cationic ruthenium sandwich complexes2016

    • Author(s)
      T. Higashi, T. Ueda, T. Mochida
    • Journal Title

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      Volume: 18 Issue: 15 Pages: 10041-10048

    • DOI

      10.1039/c6cp00643d

    • NAID

      120005842542

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ferrocenyl-bipyridinium Cations and Their Platinum Complexes Related to Viologens: Preparation, Redox Properties, and Crystal Structures2015

    • Author(s)
      T. Mochida, Y. Funasako, Y. Nezu, K. Hagiwara, R. Horikoshi
    • Journal Title

      Eur. J. Inorg. Chem.

      Volume: 2015 Issue: 13 Pages: 2330-2337

    • DOI

      10.1002/ejic.201500077

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Thermal Properties and Crystal Structures of Ionic Liquids from Ruthenium Sandwich Complexes with Trialkoxybenzene Ligands: Effects of Substituent Positions and Alkyl Chain Lengths2015

    • Author(s)
      T. Ueda, T. Mochida
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 34 Issue: 7 Pages: 1279-1286

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.5b00021

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A biferrocenium salt containing paramagnetic tetracyanoquinodimethane hexamers: chargedisproportionation via donor-acceptor interactions2014

    • Author(s)
      T. Mochida, Y. Funasako, K. Takahashi, M. Inokuchi, T. Sakurai, S. Ikeda, H. Ohta, H. Mori and M. Uruichi
    • Journal Title

      Chem. Comuun.

      Volume: 50 Issue: 87 Pages: 13370-13372

    • DOI

      10.1039/c4cc06888b

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ルテニウム錯体系イオン液体の液体物性に対するキラリティーの効果2016

    • Author(s)
      東智美, 上田嵩大, 持田智行
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 (京都府・京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 光照射によって多孔性配位高分子に変化するルテニウム錯体系イオン液体の開発2016

    • Author(s)
      上田嵩大, 冨永拓海, 持田智行
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 (京都府・京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 光照射によって多孔性配位高分子に変化するイオン液体の開発2016

    • Author(s)
      上田嵩大, 冨永拓海, 持田智行
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 (京都府・京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Photoreactive organometallic ionic liquids containing the B(CN)4 anion2015

    • Author(s)
      T. Ueda, T. Mochida
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu (USA)
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ionic liquids from cationic ruthenium sandwich complexes with trialkoxybenzene ligands2015

    • Author(s)
      T. Ueda, T. Mochida
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu (USA)
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ionic liquids based on cationic ruthenium sandwich complexes: Effects of substituents on the thermal properties2015

    • Author(s)
      T. Higashi, T. Mochida
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu (USA)
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 分枝型置換基を導入したルテニウム錯体系イオン液体の液体物性2015

    • Author(s)
      東智美, 上田嵩大, 持田智行
    • Organizer
      第6回イオン液体討論会
    • Place of Presentation
      同志社大学 (京都府・京都市)
    • Year and Date
      2015-10-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 長鎖アルコキシ基を有するサンドイッチ型ルテニウム錯体系イオン液体の熱物性および結晶構造2014

    • Author(s)
      上田嵩大, 持田智行
    • Organizer
      第5回イオン液体討論会
    • Place of Presentation
      横浜シンポジア
    • Year and Date
      2014-10-28 – 2014-10-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 三置換アルコキシベンゼンを配位子とするルテノセン系イオン液体の合成と物性2014

    • Author(s)
      上田嵩大, 持田智行
    • Organizer
      第4回CSJ化学フェスタ2014
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-10-14 – 2014-10-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation and Properties of Ionic Liquids from Cationic Ruthenocene Complexes with Trialkoxybenzene Ligands2014

    • Author(s)
      T. Ueda, T. Mochida
    • Organizer
      4th Asia-Pacific Conference on Ionic Liquids and Green Processes / 6th Australasian Symposium on Ionic Liquids
    • Place of Presentation
      Crowne Plaza Hotel Coogee, Sydney, Australia
    • Year and Date
      2014-09-28 – 2014-10-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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