2018 Fiscal Year Annual Research Report
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17H01182
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佃 達哉 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90262104)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 金超原子 / 金鳥原子分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、特異な機能を積極的に付与するという視点から、新奇の超原子および超原子でできた擬似的な分子（超原子分子）の物質科学を切り拓くことを目的としている。本年度は下記の成果を得た。
【テーマ1】機能性超原子の標的合成と評価
（１）ホスフィン保護の(Au11)3+に対して配位子交換反応を用いて一分子だけN―ヘテロ環状カルベンを導入し、単結晶X線回折法によって構造を決定した。その結果、堅牢性が飛躍的に向上し、二酸化炭素の電気化学的触媒として利用できることを明らかにした。（２）扁平構造の(PdAu8)2+に対してヒドリドをドープすることで得られた(HPdAu8)+に対して、AuClユニットを逐次的に導入することで、新奇金超原子(HPdAu10)3+への選択的変換を実現した。さらに、AgやCuを２原子だけ位置選択的に導入した３元超原子(HPdAu8Ag2)3+および(HPdAu8Cu2)3+の合成に成功した。（３）ホスフィン保護超原子(Au9)3+および(PdAu8)2+の衝突誘起構造異性化をイオン移動度質量分析法によって明らかにした。（４）衝突誘起解離質量分析法を用いて、ホスフィン保護の(Au11)3+の安定性に関する分子科学的な知見をえた。（５）気相の金超原子負イオンによるヨウ化メチルからのヨウ素引き抜き反応を光電子分光法と理論計算によって調査し、反応性に対するサイズ効果を電子構造の観点から明らかにした。
【テーマ2】超原子分子の標的合成と評価
（１）アスペクト比及び表面修飾が制御された極細金ナノロッド（直径2.0 nm以下）に対して、局所表面プラズモン共鳴の強度を保持したまま、安定性を向上させるための表面修飾法を検討した。
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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
金超原子にヒドリドを吸着させることで、新しいボトムアップ精密合成の可能性が広がった。さらに、ヒドリド吸着を契機とした、超原子の自在表面修飾に向けての端緒を得た。また、超原子間の自発的な電子移動過程を見出したので、これを利用した開殻電子系の超原子の高効率合成も可能になりつつある。N―ヘテロ環状カルベンなどの新規配位子による修飾によって堅牢性に優れた超原子および超原子分子の開発を加速している。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）ヒドリド吸着を契機とした金超原子の自在表面修飾法を開発し、新しい蛍光特性や触媒性能を開拓する。
（２）超原子間の自発的な電子移動の反応機構を明らかにするとともに、それを利用した開殻電子系の超原子の高効率合成法を確立する。
（３）N―ヘテロ環状カルベンなどの新規配位子での修飾によって、新規の超原子、超原子分子を開発する。
（４）チオラート保護貨幣金属クラスターに対して気相光電子分光法を適用し、超原子の電荷、化学組成が電子構造に及ぼす影響を明らかにする。また、光誘起熱電子脱離など新規の気相緩和過程を調査する。
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Research Products
(31 results)
