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π電子系との相互作用を基軸としたサブナノ金クラスターの機能化

研究課題

研究課題/領域番号 18J11586
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 無機化学
研究機関北海道大学

研究代表者

岩崎 光紘  北海道大学, 大学院環境科学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード金クラスター / 相互作用
研究実績の概要

様々なフェニレン架橋ジホスフィンの合成に成功した。また、この配位子を用いてAu9クラスターとの配位子交換を行うことで選択的に[core+exo]-型Au6クラスターが得られることがわかった。単結晶X線構造解析およびNMR解析によりこれらすべてのAu6クラスターにおいて配位子架橋部のフェニレンと金骨格の間にAu-H相互作用が存在することがわかった。架橋部フェニレンに導入された5-位の官能基はそのような相互作用にはほとんど影響しないことがわかった。各々のAu6クラスターの安定性を比較した結果、5-位の官能基電子求引性が高いほどクラスターの安定性が向上することがわかった。
ピリジン架橋ジホスフィン配位子を用いてAu6クラスターの合成に成功した。2,6-ピリジン架橋ジホスフィンで保護されたAu6クラスターは、溶液中で容易にAu7クラスターへと変換されることがわかった。単結晶X線構造解析から、Au7クラスターでは金骨格とピリジンの窒素原子および酸素原子が相互作用していることが明らかにされた。このAu-ピリジン相互作用はAu-N結合とAu-π結合から増強されていることが示唆された。一方で、このようなAu-ピリジン相互作用はAu6クラスターでは観測されなかった。したがって、Au7クラスターの形成にはこのような金骨格-配位子間相互作用が関与していることが示唆された。また、これらのピリジン架橋ジホスフィン保護金クラスターでは配位子架橋部のπ系と金骨格が電子的なカップリングしていることがわかった。以上の結果により、ジホスフィン配位子の設計を通じてクラスターの光学特性や安定性をチューニングできることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Unusual Attractive Au-π Interactions in Small Diacetylene-Modified Gold Clusters2019

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Mitsuhiro、Shichibu Yukatsu、Konishi Katsuaki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 8 ページ: 2443-2447

    • DOI

      10.1002/anie.201814359

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphine-Ligated Gold Clusters with Core+exo Geometries: Unique Properties and Interactions at the Ligand?Cluster Interface2018

    • 著者名/発表者名
      Konishi Katsuaki、Iwasaki Mitsuhiro、Shichibu Yukatsu
    • 雑誌名

      Accounts of Chemical Research

      巻: 51 号: 12 ページ: 3125-3133

    • DOI

      10.1021/acs.accounts.8b00477

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Unique Au-H interaction in diphosphine-protected gold clusters2019

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Iwasaki, Shipeng Wang, Yukatsu Shichibu, Katsuaki Konishi
    • 学会等名
      日本化学会 第99回春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ジインと金クラスターの間での非結合性相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      岩崎 光紘、七分 勇勝、小西 克明
    • 学会等名
      ナノ学会 第16回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Perturbation effects of non-bonding interactions in coordinated Au8 cluster2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Iwasaki, Yukatsu Shichibu, Katsuaki Konishi
    • 学会等名
      ICCC 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジイン修飾金クラスターでの得意なAu-π相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      岩崎 光紘、七分 勇勝、小西 克明
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Perturbation effects of proximal π-system in small gold clusters2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Iwasaki, Yukatsu Shichibu, Katsuaki Konishi
    • 学会等名
      2018 MRS fall meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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