Syntheses of Delta-pi Conjugated Metal Complexes toward Development of Porous Two-Dimensional Electron System

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K18971
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 34:Inorganic/coordination chemistry, analytical chemistry, and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Iguchi Hiroaki 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (30709100)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: δ－π共役 / 金属錯体 / 多孔性 / 分子性導体 / 二次元電子系 / 有機ラジカル

Outline of Final Research Achievements

Pyrenecarboxylic acid was introduced as a large π-conjugated ligand into a puddlewheel-type dinuclear copper and ruthenium complexes. Crystallization of the complexes from various solvents gives crystals with different intermolecular interactions, ranging from complexes with a π-stacking structure to those with no π-stacking structure due to the preferential CH-π interaction. Electrical conductivity measurements revealed that the conductivity of the complexes with π-stacking interactions is one order of magnitude higher than that of the complexes with CH-π interactions. It may be derived from the hole in the δ orbital made by the partial oxidation of the complexes, which can be delocalized through the δ-π conjugation.

Free Research Field

錯体化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

二次元電子系物質は多様かつ特異な電子状態を有することから様々な物質開発が行われてきた。本研究は、δ－π共役で十字型の分子全体に分子軌道が広がることに着目し、実際に二核錯体を合成することで、δ－π共役が広がる条件をある程度見出すことができた。今後、この分子をブロックのように並べることで二次元電子系を構築すると同時に、ナノサイズの細孔が構築されることが期待され、分子吸脱着による電子状態制御が期待される。また、この物質ではナノ細孔の内側にπ共役平面が向くため、既存の物質系には無い新しい物性や吸着分子との相互作用が期待され、新しい有機エレクトロニクス素子への展開も期待できる。