2017 Fiscal Year Annual Research Report
単一有機分子ｎビットメモリ及び抵抗可変型分子ワイヤの提案とそのプロトタイプの創成
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15H03790
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
鈴木 孝紀 北海道大学, 理学研究院, 教授 (70202132)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上遠野 亮 北海道大学, 理学研究院, 助教 (60432142)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 分子メモリ / 超結合 / 動的酸化還元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究提案で申請者は、分子エレクトロニクスに対して構造有機化学的アプローチを行うこととし、新たな作用機序にて動作する「有機π電子系の分子メモリ設計指針の提案」と「プロトタイプ分子の構築とその基本動作達成」を通じて、「単一有機分子ｎビット」という新概念を確立することを目的とした研究を展開している。その際、高い電気化学的双安定性を持ち、中性状態と荷電状態の電子交換が起こらないdyrex(動的酸化還元)骨格を活用し、またdyrex骨格がｎ個連結された有機分子とすることで、1分子がnビットを担う分子を提案創生する。dyrex骨格や連結リンカーの最適化を経て、リニア連結型、及び二次元連結型（デンドリマ様及びハニカム様連結型）オリゴマーの構築へと展開する計画である。
本研究を遂行するにあたり、基本となるdyrex骨格の設計では従来、電子供与性ヘテロ原子を組み込んだ分子設計が行われてきた。これは、中性状態で十分な電子供与性を持ちかつ陽イオン状態での熱力学的安定性を保証するためである。本年は、炭化水素のみで構築されるdyrex骨格に注目した研究を展開し、精密に設計された分子について軌道間相互作用を組み込むことで電子供与性を確保することや、非ベンゼン系芳香族性を利用した陽イオン状態での安定化を鍵としたdyrex炭化水素群の構築に成功した。またその研究過程で、C-C結合長が1.8Aを超える安定な炭化水素の創成を達成し、「超結合」という新たな概念を提案することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
「超結合」の発見/提案など、先の研究計画に示した以上の進捗が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
「有機π電子系の分子メモリ設計指針の提案」に際して、２９年度見出された「超結合」の概念は非常に有効なものと考えられる。30年度は、初期の研究計画に沿った検討と合わせ、「超結合」を分子設計に組み込んだ新たな分子の設計、合成とその特性解析を進める予定である。
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