2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of Multivalent-ion conducting solids using metal cluster aggregates
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19K05496
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
吉成 信人 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (10583338)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 金属クラスター / 金属クラスター集積体 / 結晶構造 / 配位異性体 / ペニシラミン / システイン / 混合原子価錯体 / 硫化銀クラスター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画では、金属多核錯体や金属クラスターが集合化した固体である、金属クラスター集積体を基盤とし、金属イオンが運動種となる固体イオン伝導体の開発を目指している。本年度は、集積体内部の化学環境制御を企図して含硫アミノ酸およびその誘導体を用いた金属多核錯体の開発に着手した。その過程で、いくつかの興味深い研究成果を得た。
（１）NメチルL-システインとジフォスフィンからなるCo2Au4環状六核錯体を合成した。この化合物は、溶液中ではコバルト(III)状態をとるが結晶化する際に対アニオンの立体反発の影響をうけ、アニオンに依存した自動還元を受けて混合原子価錯体を形成する珍しい系であることを見出した。
（２）D-ペニシラミン存在下、アミノエタンチオールを配位子とするロジウム錯体と銀イオンを反応させることにより、直径3ナノメートルの硫化銀ナノクラスターを合成した。20+の電荷をもつ高電荷クラスターであり、金属イオンとの反応性を示すことを確認した。
（３）D-ペニシラミンのエチレン架橋誘導体を用いて、インジウム(III)錯体を合成した。この錯体のナトリウム塩は再現良く50:50の完全双晶を形成することを確認した。
（４）D-ペニシラミン、L-システイン、ジホスフィンの３種類の配位子と金(I)イオン、亜鉛(II)イオンからなる五元混合系から、ホモレプティック錯体とヘテロレプティック錯体の１対の配位異性体を完全に制御して単離することに成功し、二種類の錯体は異なる発光挙動を示すことを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初研究計画の通り、含硫アミノ酸とその誘導体を用いて４種類の新規錯体の合成に成功した。さらに、得られた錯体のうち、２種類はアニオン性錯体であり、金属イオン交換反応に利用できると考えている。以上の結果から、研究計画は順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
多価イオン運動を達成するためには、固体内部表面のクーロン束縛を弱める工夫が必要になる。今後は、アニオン性金属錯体に対するプロトン化挙動を調査する予定である。
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