Creation of polynuclear dendrimer complexes with Janus structures and their application in molecular electronics

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15242
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: Takada Kenji 東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 助教 (90792276)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: デンドリマー / 多核錯体 / ヘテロ構造 / クラスター / ナノシート

Outline of Final Research Achievements

A novel conformational analysis method for coordination polymers were developed based on scanning transmission electron microscopy with atomic resolution. With this method, steric conformations of polynuclear iridium complexes with dendrimer ligands were successfully determined.
In addition, the iridium complexes were converted to iridium-tin bimetallic complexes via iridium-tin bond formation. The bimetallic complexes were precursors for size-selective iridium-tin clusters.

Free Research Field

錯体化学　クラスター化学　無機化学　高分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

樹状高分子であるデンドリマーおよびデンドリマーを配位子とした多核錯体は一般に複雑な立体構造を持つため結晶化が困難であり、構造解析手法が確立していない問題があった。本研究では、金属原子を1原子レベルで精密に観察できる電子顕微鏡観察法と理論計算に基づくシミュレーション画像を組み合わせることで、観察された電子顕微鏡像に合致する多核錯体の立体構造を決定する手法を開発することができた。
本研究成果は、これまでは困難だった非晶質配位高分子の立体構造解析が可能になった点で大きな学術的意義を持つ。さらに、配位高分子の構造－機能相関を解明や新しい配位子高分子材料の開発につながる可能性を持っている。