2018 Fiscal Year Research-status Report
混合原子価分子デバイスの開発：電荷揺動を利用した電荷の位置情報の書き換えと伝播
| Project/Area Number |
18K04890
|
|---|
| Research Institution | University of Hyogo |
|---|
Principal Investigator |
田原 圭志朗 兵庫県立大学, 物質理学研究科, 助教 (50622297)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 混合原子価 / 非イノセント配位子 / カテコール |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は、従来のレドックス活性化合物を部品として2核化し、さらに組織化部位を導入し、新たなハーフセルを設計する指針のもと、ハーフセルの構造探索および合成を行った。カテコールを部品に選択し、これを共有結合で2核化した。これにより、カテコールの金属イオンとの錯形成を利用した組織化が可能になる。本研究では、新たなビスカテコラト配位子のシリーズを合成し、パラジウムを金属中心、ジイミンを補助配位子としてハーフセルモデルを開発した。得られた新規ビスカテコラトパラジウム2核錯体を1H-NMR、UV-vis-NIR、サイクリックボルタンメトリーにより、物性評価を行った。パラジウム2核錯体は、カテコラト／セミキノナトの2段階の酸化還元波を示し、1電子酸化によって熱力学的に安定に混合原子価状態を取ることができることを確認した。化学酸化によって混合原子価状態に変換し、UV-vis-NIRスペクトルで評価したところ、カテコラト部位間の原子価間電荷移(IVCT)動遷移に起因する近赤外吸収が観測できた。このIVCTを詳細に解析したところ、p-ターフェニル体＜ビフェニル体＜フェナントレン体の順で、電子的相互作用が増大し、クラスIIからクラスIIIに遷移することが分かった。すなわち、正電荷の局在／非局在が、共役長や縮環によって幅広く調整できる非イノセント配位子の特長を明らかにした。この性質を生かすことで、電荷揺動の起こり易さを調整でき、電荷の位置情報の書換えに応用展開できると期待される。また、興味深いことに、3つのパラジウム錯体のIVCT吸収波長は、光ファイバーなどで利用される3つの通信波長（850 nm、1300 nm、1550 nm）に近く、既存の通信技術と融合したデバイス開発の展開の可能性が示された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度は上記のパラジウム錯体の他に、鉄錯体についても構造探索を行ったが、化合物の取り扱いの困難さから、予想以上に時間を割く必要があっため、当初計画より研究が遅れる部分があった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、取り扱いが容易な有機レドックス分子やフェロセンを基幹物質にする予定であり、研究を効率的に進めていく。新たな院生1名と協力し、研究を推進していく。
|
| Causes of Carryover |
・予想以上に使用している化合物の取り扱いが困難であった。このため、研究の進行が一部遅れているため。
・当初の翌年度請求分に加え、適切な化合物の新たな合成・探索のため、試薬・消耗品等の購入に充てる。さらに、得られた化合物の機能評価のための物品購入に充て、研究を遂行する。
|
-
-
-
-
-
[Book] 化学工業2018
Author(s)
田原圭志朗、阿部正明
Total Pages
6
Publisher
化学工業
ISBN
0451-2014
