テトラチアペンタレン系分子性導体の超伝導化

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13440209
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 御崎 洋二 京都大学, 工学研究科, 助教授 (90202340)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 彰浩 京都大学, 工学研究科, 助手 (90293901) ; 笛野 博之 京都大学, 工学研究科, 助手 (30212179) ; 田中 一義 京都大学, 工学研究科, 教授 (90155119)
• Keywords: 有機分子性金属 / テトラチアペンタレン / 導電性 / 酸化還元挙動 / 電子構造 / X線構造解析

Research Abstract

本研究では,二次元金属を容易に与えるπ電子骨格として,本研究者らにより開発されたテトラチアペンタレン(TTP)系ドナーに化学修飾を施すことにより新しい有機超伝導体を構築することを目的としている。本年度に得られた成果は以下のとおりである。
(1)ピラン環を有するTTP系ドナーPDS-TTPを用いたラジカルカチオン塩(PDS-TTP)_2AsF_6は(BDT-TTP)_2AsF_6と同様のβ型ドナー配列をとることを明らかにした。この塩において,非対称なPDS-TTP分子はhead-to-tail型に積層するため,この方向における重なり積分はBDT-TTP塩よりもかなり小さくなると考えられる。置換基を持たないTTP系ドナーがπ電子骨格に関係なく二次元的なβ型分子配列をとることはTTP系分子の高い平面性と強いside-by-side相互作用に由来する自己凝集能に由来すると考えられる。この塩はクラックの形成に伴う低温部での抵抗増大が見られるものの,本質的に4.2Kまで金属的である。
(2)TTFとTTPから成るハイブリッドダイマー分子(1)の合成に成功した。CV法により電気化学的性質を検討したところ,6対の二電子酸化還元波が観測された。1の酸化還元電位を対応するTTFおよびTTP誘導体と比較することにより,一電子酸化により生じたカチオンラジカル中における正電荷は主にTTF部位に分布し、二段階目の酸化は主にTTP部位が寄与することが示唆された。
上記の結果をまとめた論文については一部を除き投稿済みである。

Research Products

• [Publications] Yohji Misaki et al.: "Synthesis of Diazafluorene-functionalized TTF Donors"Chemistry Letters. 3号. 292-293 (2002)
• [Publications] Yohji Misaki et al.: "Preparation and Characterization of Novel Aromatic-Inserted This-Fused Tetrathiafulvalenes"Chemistry Letters. 8号. 1002-1003 (2002)
• [Publications] Yohji Misaki et al.: "Structures and Transport Properties of New Molecular Conductors Based on TMEO-ST-TTP"Journal of Solid State Chemistry. 168巻. 608-615 (2002)
• [Publications] Yohji Misaki et al.: "Synthesis and Properties of Dimeric BDT-TTP Derivatives"Synthetic Metals. (印刷中).
• [Publications] Yohji Misaki et al.: "Synthesis and Properties of New Extended TTP Analogs"Synthetic Metals. (印刷中).
• [Publications] Yohji Misaki et al.: "Synthesis and Properties of SMEO-ST-TTP Salts"Synthetic Metals.