2014 Fiscal Year Research-status Report
導電性材料を指向した含フッ素π電子供与性分子の創出
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26410095
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
白旗 崇 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (40360565)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電子供与体 / 分子性導体 / 超分子化学 / 双極子相互作用 / ハロゲン結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、新しい含フッ素テトラチアフルバレン（TTF）系π電子供与性分子を開発し、導電性材料への応用研究を進めている。平成26年度は、研究対象である「含フッ素TTF系π電子供与性分子」として、フルオロアリール基を有する新しい電子供与体の合成に成功した。密度汎関数法（DFT）による理論計算の結果から、新たに合成した含フッ素電子供与性分子の双極子モーメントは2.7-3.8 Debyeと見積もられた。また、これらの分子の最高被占軌道（HOMO）はTTF骨格上に分布しており、フルオロアリール基上のHOMOの寄与は小さい。HOMOレベルはフッ素原子を有しない類似分子のHOMOレベルよりも0.1 eV程度深くなっている。LDI-TOF法による質量分析を行ったところ、二量体の+1価に対応するイオンピークが観測された。この結果は、大きな双極子モーメントに起因する双極子引力によって、分子が会合していることを示唆している。サイクリックボルタンメトリー（CV）法により、これらの分子の電気化学的性質を調べた。電子供与性の指標となる第一酸化電位はフッ素原子を有しない類似分子と比較して、0.03 Vの上昇にとどまっている。したがって、電子求引性のフルオロアリール基による電子供与性の著しい低下は起きていないと考えられる。この結果は理論計算から求められた分子軌道と良い一致を示している。単結晶構造解析の結果から、分子内にF---S相互作用が、分子間にF---F相互作用が形成されていることが明らかとなった。
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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
標的とする新規分子をほぼ予定通り合成することに成功している。順調に合成研究が進行しているため、これらの分子を用いた新しい電荷移動錯体や陽イオンラジカル塩の作製に着手できる状況にある。平成27年度は導電性材料の創出に向けて、研究をさらに進展させることが期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度に合成した新規電子供与性分子を用いて電荷移動錯体や陽イオンラジカル塩を作製し、導電性材料の開発を目指す。フルオロアリール基の特性を活かした有機金属錯体などの合成も検討する。また、フルオロアルキル基を導入した電子供与性分子の合成を引き続き進めて行く。
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| Causes of Carryover |
新規分子を効率よく合成できたため、当初計画よりも薬品購入費を抑えられたことが理由として挙げられる。また、調査研究のため分子科学研究所に出張をしたが、旅費が先方負担であったため、旅費が当初計画より少なかったことも要因の一つである。さらに、研究補助員の適任者が不在であったため、謝金が発生しなかったことも挙げられる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度は合成経路が確立されていない新規分子を中心に研究を進めていく。新規分子の合成に使用する薬品類・ガラス器具等の購入に当該経費を充当する予定である。また、研究補助員を積極的に登用し研究の進展を図る。
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[Presentation] Thermally induced mechanical effects in molecular conductors2015
Author(s)
Takashi Shirahata, Tetsuya Ito, Shinya Toki, Keita Shiratori, Shouhei Kumeta, Tadashi Kawamoto, Takehiko Mori, Yoshiaki Nakano, Hideki Yamochi, Yohji Misaki
Organizer
the 22nd International Conference on the Chemistry of the Organic Solid State
Place of Presentation
朱鷺メッセ（新潟、日本）
Year and Date
2015-07-12 – 2015-07-17
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