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新規な機能性π-電子系ドナー分子による次元性及び配列制御

研究課題

研究課題/領域番号 18028013
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

迫 克也  名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (90235234)

研究分担者 立光 斉  名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (70101277)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2007年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードテトラチアフルバレン(TTF) / シクロファン / 直交π-電子系 / 分子内電荷移動 / 電荷分離状態 / 分子ダイオード(分子整流器) / 分子性導体 / 分子内電子移動 / 分子整流器
研究概要

AviramとRatnerによる分子整流器モデル化合物であるTTF-TCNQ系とは違ったタイプの分子整流器モデル分子として、電位勾配が期待できるドナーとアクセプターを三次元的なπ-電子系に組み込んだドナー・アクセプター直交型シクロファン(DT-CN直交型シクロファン3及びDT-TTF-CN直交型シクロファン4)の合成に成功した。ドナー部位として3には(1,3-dithiol-2-ylidene:DT)を、4には(2-methylidene-1,3-dithiolo[4,5-d]-tetrathiafulvalene:DT-TTF]を、アクセプターとして(dicyanoethylidene:CN)を導入した。合成したドナー・アクセプター直交型シクロファン(3,4)の光物性、電気化学的特性を明らかにするために、電子スペクトルおよびCV測定を行った。電子スペクトルの結果より、ドナー・アクセプター直交型シクロファン(3,4)では、ドナー・ドナー直交型シクロファン(1,2)に比べて、分子内電荷移動バンド(ICT)が20nm以上長波長シフトしていることから、ドナーユニットからベンゼン環へ、さらにベンゼン環からアクセプターユニットへの遠隔分子内電荷移動相互作用の存在が示唆された。またCV測定の結果より、ドナー・アクセプター直交型シクロファン3では三段階酸化過程と一段階還元過程が、4では四段階酸化過程と一段階還元過程が観測された。第一酸化電位と第一還元電位の差から、3のHOMO-LUMOギャップは1.17eV、4では0.92eVと見積もられ、3はTTF-BQ(ベンゾキノン)系と、4はTTF-TCNAQ系と同程度であることがわかった。3のX線結晶解析より、DT部位及びCN部位とシクロファンベンゼン環は互いに直交しており、π-π相互作用によりHeadであるDT部位とTailであるCN部位がHead-to-Tail型にスタックした構造が基本単位となり、またDTな部位のπ-πス逹キングによって人他の基本単位と階段状のユニークなカラム構造を形成していることが明らかになった。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis, Structure, and Properties of Benzoquinone Dimer and Trimes Bearing t-Bu Substituents.2007

    • 著者名/発表者名
      N. Hayashi
    • 雑誌名

      Organic Letters 9

      ページ: 5417-5420

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bis(1,3-Dithiol-2-ylidene)-[3.3]paracyclophanes : Orthogonal Intramolecular Charge Transfer Interaction.2006

    • 著者名/発表者名
      K Sako
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters 47

      ページ: 9151-9154

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Cyclophanes within Cyclophanes : The Synthesis of a Pyrometallic Diimide-Based Macrocycle as a Structural Unit in a Molecular Tube and Its Inclusion Phenomena.2006

    • 著者名/発表者名
      T.Iwanaga
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 45

      ページ: 3643-3647

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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