2022 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, 大学院理学研究科, 准教授 (10583338)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 金属有機カルボン酸 / 含硫アミノ酸 / キラリティ / スクランブリング反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに引き続き、イオン伝導を媒介する金属錯体の開発を継続した。パラジウム二価イオンに対してＤ-ペニシラミンとＬ－ペニシラミンを混合配位させることにより、計３種類のパラジウム四核錯体の立体異性体を結晶として単離した。この化合物について、交流インピーダンス法によりイオン伝導度を調査したところ、水素イオンを伝導イオンとする伝導挙動が観測された。興味深いことに、同一キラリティの配位子のみから構成されるホモキラル錯体のほうが、異なるキラリティの配位子が混合したヘテロキラル錯体よりも50倍以上大きなイオン伝導を示すことが確認された。これは、分子のキラリティがイオン伝導度性に影響を与えることを確認した初めての例である。
さらに、2-アミノエタンチオールをもつ9族(M)-11族(M')混合金属硫黄架橋五核錯体（[M3M'2(aet)6]3+）について、異なる11族元素をもつ錯体を混合することにより、自発的に金属スクランブル反応を起こすことを確認した。
固体イオン伝導体を構成する多核錯体アニオンとして、表面に多数の非配位カルボキシ基（COOH基）をもつ多核錯体が有用であることがわかった。このような金属錯体を新たにMetal-Organic Carboxylates (MOCs)と命名した。MOCsに区分される化合物のうち、カルボキシ基を６個以上有するものを網羅的に調査し、107種類の化合物を掲載した総説論文をまとめた。また、溶液中でも安定なMOCsを形成しやすい配位子として、含硫アミノ酸であるシステインとペニシラミンやその誘導体が挙げられる。これらの含硫アミノ酸配位子をもつ金属錯体について244種類を網羅し、総説論文として発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究データは順調に得られているものの、当初想定よりも複雑な生成物を与える系が多く、データ精度を高めていく必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
延長年度となる５年度は、これまでに得られた化合物に関するデータ収集と論文発表、学会発表に重点的に取り組む。特に、立体化学や混合金属化による固体中のイオン拡散現象について注力する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染拡大の影響と、プロジェクトに参加する学生数が減少したことにより、消耗品費、旅費等の経費の支出が減少した。また、国際会議のオンライン化や延期もあり、出張費等の支出が減少した。このため、研究期間を延長し、研究経費を次年度以降に振り替えて研究発表や論文発表を行う予定である。
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