2017 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis and fabrication of stimulus-convertible materials for single-molecular devices
| Project Area | Molecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function |
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25110003
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
宇野 英満 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (20168735)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中江 隆博 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (20505995)
奥島 鉄雄 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (60359924)
高瀬 雅祥 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 准教授 (90516121)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 高共役π電子系 / オリゴアザナノグラフェン / ヘリセン / チアポルフィリン / ねじれ分子 / ヘキサピロロヘキサアザコロネン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
熱や光、電位等の物理的刺激やプロトン化等の化学的外部刺激に反応してπ電子系の変換が起こる高共役π電子系に、電極接合部位を組み込んだ化合物の単分子電気特性を検討することとした。
１ チアポルフィリン類のプロトン化に対する大環状π電子系の振る舞いについては知られていなかったが、本研究により主な寄与をする大環状π電子系が９０度変化することを見出した。さらに、並列に２つのチアポルフィリンを縮合した二量体を合成した。この二量体は、中性の状態では長軸方向に大環状π電子系がつながっているが、ｐHの変化でこの電子系の寄与を遮断することに成功した。この化合物への電極接合部位としてジヒドロチオフェン環の導入を検討している。
２ 高共役π電子系として、パーハロベンゼン、ナフタレン及びアントラセンに対するピロールのSNAr反応ののちの酸化により、ヘキサピロロヘキサアザコロネン（HPHAC）に代表されるオリゴアザナノグラフェン類の合成をおこなった。これらには5員環と7員環が含まれ、ねじれた構造を有し、多段階の安定な酸化状態を示すことを見出した。また、ビシクロオクタジエン環で連結されたHPHAC二量体からも安定な4電子酸化体を単離することに成功し、この分子においてはホール移動の際に外部刺激部分が駆動する可能性が低いことを確認した。現在は、導電部位の導入を検討している。
３ ねじれを有する分子を合成し、A03班の杉山グループの協力を得て基板上での挙動を観察したところ、溶液中や気相中では起こらない転位反応を見出した。また、ねじれのキラリティを有する物質については、キラリティーのそろったものが集合する現象も見出した。
４ グラフェン電極に強く接着しアンカーとして働くと考えられるテトラベンゾポルフィリンをアンカーとして用いるための接続基を導入してA01班の家グループに供給した。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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