2013 Fiscal Year Research-status Report
分子内の電荷配置を“情報”として伝播する複核フェロセン超分子デバイスの開発
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25790016
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
田原 圭志朗 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (50622297)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | カテコール / フェロセン / ボレート / 混合原子価 |
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| Research Abstract |
平成25年度は、分子素子を構成する基本ユニットに適した混合原子価化合物の探索とその組織化法の検討を行った。レドックス中心部位には金属錯体のフェロセンを、組織化部位には金属配能を有するカテコールを組み合わせた2核錯体を分子設計し、合成を行った。まず、新規化合物4,5-ジフェロセニルベラトロールを根岸カップリングにより合成し、NMRやX線結晶構造解析により同定した。電気化学測定において、2つのフェロセンの酸化電位の大きな分裂が観測され、2つのフェロセンはπ架橋部位のベラトロールを介して電子的相互作用していることを明らかにした。また、1電子酸化体は混合原子価錯体に特徴的な原子価間移動吸収を近赤外領域に示した。実際にDFT計算により、2つのフェロセンとベラトロールのHOMOが効果的に混成していることを確認した。次に、三臭化ホウ素による脱保護反応により、4,5-ジフェロセニルカテコールの合成を行った。本化合物は空気に対して不安定であったため単離することは出来なかったが、カテコールとホウ酸との縮合によってボレートが形成することを利用して、フェロセン4核スピロボレート錯体を合成することができた。すなわち、カテコールの配位化学を利用し、フェロセン二核錯体をユニットとして組織化することに成功した。電気化学測定および酸化体の近赤外吸収測定より、この4核ボレート錯体はフェロセン二核ユニット内の電子的相互作用に加え、二核ユニット間の電子的相互作用を発現することを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度使用した化合物の取り扱いの困難さから、予想以上に時間を割く必要があっため、当初計画より研究が遅れる部分があった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、取り扱いが容易な有機レドックス分子を基幹物質にする予定であり、研究を効率的に進めていく。また、新たな大学院生1名と協力し、研究を推進していく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
予想以上に使用している化合物の取り扱いが困難であったため、研究の進行が一部遅れているため。
当初の翌年度請求分に加え、適切な化合物の新たな合成・探索のため、試薬・消耗品等の購入に充てる。さらに、得られた化合物の機能評価のための物品購入に充て、研究を遂行する。
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