2013 Fiscal Year Annual Research Report
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25708008
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
村瀬 隆史 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (70508184)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 自己組織化 / クラスター / 単分子伝導度 / 三核錯体 / 包接 |
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| Research Abstract |
金属イオンクラスターの電気伝導特性を評価するためには、金属の数と配列が厳密に制御されたクラスターを合成する必要がある。これまでは、有機ピラー型かご状錯体の内部空間に金属錯体を集積して全体を覆うことで、三角柱状の金属イオンクラスターを合成してきた。本研究では、広い平面構造をもつAu(I)三核錯体を修飾し、溶液中での有限集積体を可能にすることで、金属イオンクラスターを精密合成することを目指している。
平成25年度は、周囲に3-ピリジル基をもつAu(I)三核錯体を設計し、隣接する3-ピリジル基どうしをパラジウム錯体で連結することで、浅い底をもつトレー型分子を合成した。トレー型分子は、溶液中で、平面分子と安定な会合体を形成することを見出した。
トレー型分子は、水-アセトニトリル混合液に溶解した。NMRスペクトルより、3箇所のPd連結部位が同じ側に向いた構造と1箇所が反転した構造が、65:35の比で存在した。この溶液にトリフェニレンを懸濁させ、50℃で30分攪拌した後、余剰のトリフェニレンを濾別した。NMRとESI-MSの解析より、1:1会合体の形成を確認した。会合後、トレー型分子は3箇所のPd連結部位が同じ側に向いた構造に収束した。トレーの底にトリフェニレンが置かれていることは、類似のトレー型分子を用いて、X線結晶構造より確認した。トレーの浅い底が、分子認識に有効な疎水場を提供し、溶液中での安定な会合体形成を可能にした。
得られた成果は、第24回基礎有機化学討論会等にて発表を行った。
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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
当初は平成26年度も引き続き必要であると予想していた新規トレー型Au(I)三核錯体の設計・合成について、平成25年度内に合成が完了したので、研究が早く進展したといえる。新規トレー型Au(I)三核錯体の設計・合成については、着想から実際の合成まで3年を要したが、ようやく合成ができるようになったことは評価に値する。一方、他の研究項目については、著しい進展はみられなかった。したがって、現在までの達成度を総合すると、おおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
新規トレー型Au(I)三核錯体上では、平面状Au(I)三核錯体がゲストとして認識されることが分かっている。本年度は、積層するAu(I)三核錯体の数を溶媒条件で変化させ、Au(I)三核錯体が3分子集積したAu(I)9クラスターを構築する。水-有機混合系から水溶液系へと変化させると疎水効果が強くなり、ゲストのAu(I)三核錯体を2分子のトレー型Au(I)三核錯体でサンドイッチしたような積層構造が得られると期待している。さらにAg(I)イオンの添加によりAu(I)-Ag(I)金属間相互作用を誘起することで、高次な金属イオンクラスターを合成する（2段階ホスト-ゲスト化学への展開）。この場合、12個のAu(I)イオンと1個のAg(I)イオンからなるAu(I)12-Ag(I)ヘテロイオンクラスターが構築され、添加するAg(I)イオンが糊として働くことになる。合成した金属イオンクラスターは、NMR, MS, X線で構造を決定する。
得られた成果を取りまとめ、国内外での学会発表、海外一流専門誌にて発表を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
H25年度は1つの研究課題が予想以上に進展し、その研究課題に的を絞って研究を行っていたため、購入に要する試薬の代金が当初の予定よりも少なく済んだから。
H26年度は、複数の研究課題を同時に進行させるため、さまざまな種類の試薬や器具が必要となる。したがって、残額の助成金は物品費に割り当てる。
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