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炭素集合体の遷移金属錯体化学(二次元炭素骨格への展開とその情報伝達機能の開発)

研究課題

研究課題/領域番号 15350032
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

穐田 宗隆  東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (50167839)

研究分担者 高尾 昭子  東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (00345357)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2006年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2005年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2004年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2003年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
キーワード分子ワイヤー / 分子スイッチ / 鉄錯体 / 不均化定数 / 酸化還元 / 分子回路 / 多核錯体 / intervalence charge transfer band / π共役系 / 二次元炭素骨格 / 三次元炭素骨格 / 情報伝達 / 炭素集合体 / ビニリデン中間体 / ポリエン / ポリイン / 均化定数 / Intervalence Charge Transferバンド
研究概要

我々は、炭素同素体を含む多核金属錯体の合成研究を行ってきたが、本研究では、炭素共役系に基づく新しい機能性発現、特に究極の回路ミニチュア化手法である「分子回路」を構成する基本的な部品となる分子ワイヤーとしての機能に焦点を絞って、その高次元化および高機能化を目標として研究を進めた。
1.高次元分子ワイヤーの合成研究
二次元・三次元骨格としてそれぞれエチレン・シクロファンなどを選び、これらのユニットに酸化還元活性な鉄フラグメントを導入する合成方法を検討した結果、鉄フラグメントの立体反発を回避することができれば複数の金属ユニットを含む高次元分子ワイヤーを合成できることを明らかにし、分子構造を各種スペクトルおよび結晶構造解析で、情報伝達能を電気化学的手法で決定した。
この研究から派生して、エンジイン骨格誘導体を合成し、その物性を検討した結果、これらがオレフィン上の置換基によって情報伝達能を調整できるtunable molecular wireとなること、また芳香族基を導入することにより、これまで最も高性能を示したポリインジイル錯体をしのぐ最大級の性能を示すことを明らかにした。
2.スイッチング機能の導入
高機能化の手始めにスイッチング機能の導入を検討した。応答機構としてフォトクロミズムに着目し、ジチエニルエテンを採用した結果、得られた二鉄錯体は有機物と同様なフォトクロミズムを示すこと、また可逆的な閉環-開環サイクルによる情報伝達能のON-OFF変化は39倍に達し、分子ワイヤー型スイッチとしては最大の性能を示した。この他、pH変化でスイッチング機能を発現する系についても研究を行った。
以上の研究は分子回路の基礎研究として大きくステップアップしたもので、その開発に大きく資するものであり、今後複合化の方向を目指して新たな研究プログラムが望まれる。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 図書 (4件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] C-C Coupling of Permetallated Ethene, (μ4-C=C)Ru_2(FeCp^*)_2(CO)_<10>, with Alkynes, and Isolation of Labile MeCN Adduct, (μ4-C=C)Ru_2(FeCp^*)_2(CO)_8(NCMe)_22007

    • 著者名/発表者名
      G.Higashihara, M.Terada, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Organometallics 26

      ページ: 439-444

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A photoswitchable molecular wire with the dithienylethene (DTE) linker, (dppe)(η^5-C_5Me_5)Fe-C≡C-DTE-C≡C-Fe(η^5-C_5Me_5)(dppe).2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      ページ: 1169-1171

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] C-C Coupling of Permetallated Ethene, (μ_4-C=C)Ru_2(FeCp^*)_2- (C0)_<10>, with Alkynes, and Isolation of Labile MeCN Adduct, (μ_4-C=C)Ru_2(FeCp^*)_2(CO)_8(NCMe)_22007

    • 著者名/発表者名
      G.Higashihara, M.Terada, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Organometallics 26

      ページ: 439-444

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A photoswitchable molecular wire with the dithienylethene (DTE) linker, (dppe)(η^5-C_5Me_5)Fe-C=C-DTE-C-Fe(η^5-C_5Me_5)(dppe).2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 1169-1171

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Polynuclear Iron Compounds with Hydrocarbyl Ligands2007

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Akita
    • 雑誌名

      comprehensive Organometallic Chemistry(Elsevier) III, Vol.6.08

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] C-C Coupling of Permetallated Ethene, (μ_4-C=C)Ru_2(FeCp^*)_2(CO)_<10>, with Alkynes, and Isolation of Labile MeCN Adduct, (μ_4C=C)Ru_2(FeCp^*)_2(CO)_8(NCMe)_22007

    • 著者名/発表者名
      G.Higashihara, M.Terada, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Organometallics 26

      ページ: 439-444

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of a Series of Diiron Complexes Based on Tetraethynylethene Skeleton and Related C_6-Endiyne Spacers, (dppe)Cp^*Fe-C≡C-C(R)=C(R)-C≡C-FeCp^*(dppe) : Tunable Molecular Wires.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Akita, Y.Tanaka, C.Naitoh, T.Ozawa, N.Hayashi, M.Takeshita, A.Inagaki, M.-C.Chung
    • 雑誌名

      Organometallics 25

      ページ: 5261-5275

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Redox-active Polyiron Complexes with Tetra(ethynylphenyl)ethene and [2,2]Paracyclophane Spacers Containing Ethynylphenyl Units : Extension to Higher Dimensional Molecular Wires.2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, T.Ozawa, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Dalton Trans

      ページ: 928-933

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis of a Series of Diiron Complexes Based on Tetraethynylethene Skeleton and Related C_6-Endiyne Spacers, (dppe)Cp^*Fe-C=C- C(R)=C(R)-C=C-FeCp^*(dppe) : Tunable Molecular Wires.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Akita, Y.Tanaka, C.Naitoh, T.Ozawa, N.Hayashi, M.Takeshita, A.Inagaki, M.-C.Chung
    • 雑誌名

      Organometallics 25

      ページ: 5261-5275

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Redox-active Polyiron Complexes with Tetra(ethynylphenyl)ethene and [2,2]Paracyclophane Spacers Containing Ethynylphenyl Units : Extension to Higher Dimensional Molecular Wires.2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, T.Ozawa, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      ページ: 928-933

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electronic Coupling in Dimetallic Complexes with π-Conjugated Bridge2006

    • 著者名/発表者名
      M.-C.Chung, H.-G.Ahn, C.-H.Kwak, M.Akita
    • 雑誌名

      J. Nanosci. Nanotech. 6

      ページ: 3347-3350

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A New Method for the Conversion of Allyl Alcohol into π-Allyl Species Promoted by Nucleophilic Interaction with a CO Ligand2006

    • 著者名/発表者名
      C.Dubs, T.Yamamoto, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Chemical Communications (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of a Library of Ir-Containing Dinuclear Complexes with Bridging PNNN and PNNP Ligands (BL), [LM(μ-BL)M'L']BF_4, 1.2006

    • 著者名/発表者名
      C.Dubs, T.Yamamoto, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Organometallics 25

      ページ: 1359-1367

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of a Library of Ir-Containing Dinuclear Complexes with Bridging PNNN and PNNP Ligands (BL), [LM(μ-BL)M'L']BF_4, 2.2006

    • 著者名/発表者名
      C.Dubs, T.Yamamoto, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Organometallics 25

      ページ: 1368-1358

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Xenophilic Complexes Bearing a Tp^R Ligand, Tp^RM-M'L_n : The Two Metal Centers are Held Together not by Covalent Interaction but by Electrostatic Attraction.2005

    • 著者名/発表者名
      K.Uehara, S.Hikichi, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Chem.A Eur.J. 11

      ページ: 2788-2809

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photochromic Behavior and Diastereomeric Isomerism in [(η^6-Spirobenzopyran)RuCp^*]PF_62005

    • 著者名/発表者名
      A.Moriuchi, K.Uchida, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Organometallics 24

      ページ: 6382-6192

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Polynuclear Rhodium Complexes with Dinucleating PNNP Ligand : Dynamic and Diverse M…M Interactions in [(μ-X)Rh2(PNNP)(CO)2]^<n+> and [(μ4-X)Rh4(PNNP)2(CO)4]^<n+>2005

    • 著者名/発表者名
      S.Tanaka, C.Dubs, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Organometallics 24

      ページ: 163-184

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Xenophilic Complexes Bearing a Tp^κ Ligand, Tp^κM-M'L_n : The Two Metal Centers are Held Together not by Covalent Interaction but by Electrostatic Attraction2005

    • 著者名/発表者名
      K.Uehara, S.Hikichi, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Chem.A Eur.J (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Tetrakis(trimethylsilylbutadiynyl)ethene, C18(SiMe3)4 : An Extended Two-dimensional π-Conjugated System Consisting of Eighteen Carbon Atoms2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ozawa, M.Akita
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 33

      ページ: 1180-1181

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tetrakis(trimethylsilylbutadiyny1)- ethene, C_<18>(SiMe_3)_4 : An Extended Two-dimensional π- Conjugated System Consisting of Eighteen Carbon Atoms2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ozawa, M.Akita
    • 雑誌名

      Chem Lett. 33

      ページ: 1180-1181

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tetrakis(trimethylsilylbutadiynyl)ethene, C18(SiMe3)4 : An Extended Two-dimensional π-Conjugated System Consisting of Eighteen Carbon Atoms2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ozawa, M.Akita
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 33

      ページ: 1180-1181

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Tetranuclear Complexes Based on Dynamic Metal-metal Linkage, [(μ_4-X)Rh_4(CO)4(PNNP)2]^<n+>[X/n=R-C=C/1(Acetylide),C_2/0(Dicarbide)]2004

    • 著者名/発表者名
      S.Tanaka, C.Dubs, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Organometallics 23

      ページ: 317-319

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Selective synthesis of isomeric heterodinuclear complexes with switched metal arrangements : Proton-induced reversible metal migration on an iridium complex with a novel dinucleating PNNN ligand2004

    • 著者名/発表者名
      C.Dubs, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 2760-2761

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] μ4-Dicarbyne Complex with a Dimetallacyclobutatriene Core : A New Binding Mode of C2 Species2003

    • 著者名/発表者名
      M.Terada, G.Higashihara, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] μ4- Dicarbyne Complex with a Dimetallacyclobutatriene Core : A New Binding Mode of C_2 Species2003

    • 著者名/発表者名
      M.Terada, G.Higashihara, A.Inagaki, M.Akita
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 2984-2985

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Polynuclear Iron Compounds with Hydrocarbyl Ligands (Vol. 6.08) in"Comprehensive Organometallic Chemistry III"2007

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Akita
    • 総ページ数
      34
    • 出版者
      Elsevier
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Polynuclear Iron Compounds without Hydrocarbyl Ligands (Vol. 6.07) in" Comprehensive Organometallic Chemistry III"2007

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Akita
    • 総ページ数
      34
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Polynuclear Iron Compounds with Hydrocarbyl Ligands (Vol. 6.08) in" Comprehensive Organometallic Chemistry III"2007

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Akita
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Comprehensive Organometallic Chemistry III.2006

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Akita
    • 出版者
      Elsevier(印刷中)
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [文献書誌] Masako Terada: "μ_4-Dicarbyne Complex with a Dimetallacyclobutatriene Core : A New Binding Mode of C_2 Species"Chemical Communications. 2984-2985 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masako Terada: "Formal Hydrogenation of a Permetalated Ethene, (μ_4-C=C)Fe_2Ru_2Cp^*_2(CO)_8(dppm), via Successive Protonation-Hydride Reduction Leading to C_2H_n Cluster Compounds"Organometallics. 22. 355-364 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shukichi Tanaka: "Tetranuclear Complexes Based on Dynamic Metal-metal Linkage, [(μ_4^-X)Rh_4(CO)_4(PNNP)_2]^<n+>[X/n=R-C≡C/1(Acetylide), C_2/0(Dicarbide)]"Organometallics. 23. 317-319 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masato Kujime: "Interaction of Hydroperoxopalladium Complexes, (Tp^R)(py)Pd-OOH, with Hydroxonickel and -cobalt Complexes, [(μ-OH)(MTpR')]_2(M=Ni, Co), Leading to Oxidative Dehydrogenation of the Saturated Hydrocarbyl Moiety in the Ancillary Ligand (Tp^<iPr2>)."Dalton Transactions. 23. 3506-3515 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masato Kujime: "Conversion of a Hydroperoxo Complex, (TpiPr_2)(py)Pd-OOH, into a Cyclic Alkylperoxo Complex Catalyzed by Cu(II) Species"Chemistry Letters. 486-487 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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