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電子相制御に基づく一次元金属錯体の新機能創出

研究課題

研究課題/領域番号 18K14233
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分34010:無機・錯体化学関連
研究機関東北大学

研究代表者

井口 弘章  東北大学, 理学研究科, 助教 (30709100)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード一次元電子系 / 強相関電子系 / 分子性導体 / 配位高分子 / 電気伝導 / 結晶工学 / ナノワイヤー金属錯体 / 電子状態
研究成果の概要

電子が一方向に束縛されている一次元電子系物質として知られるハロゲン架橋金属錯体(MX錯体)において、これまでにない電子状態の発現を目指して研究を行い、これまでで最小の光学ギャップを有するPt-Cl及びPt-Br錯体の合成、およびジグザグ鎖構造を有する初のPd(III)-Br錯体の合成に成功した。
これら一次元鎖を縮める方向の戦略とは逆に、π共役平面部位を有する配位子間のπ積層相互作用を利用して、一次元鎖を伸ばす方向にも研究を展開し、MX錯体としては初めて、Pt(II)とPt(IV)イオン間にほとんど相互作用がない状態を作り出すことにも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一方向に電子が束縛された一次元電子系では、我々が普段生活している三次元の世界とは全く異なる電子の状態が現れ、それが物質の新しい物性・機能に繋がっている。したがって、本研究で取り組んだように、新しい電子状態の発見や、その制御法の確立は、単に個々の新しい物質の開発と性質を明らかにすることだけにとどまらず、その根本である一次元電子系の理解を深めることになり、将来の有機機能性物質の開発に向けた基盤的知見となっている。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 6件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 8件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] An unusual Pd(iii) oxidation state in the Pd?Cl chain complex with high thermal stability and electrical conductivity2021

    • 著者名/発表者名
      Mian Mohammad Rasel、Wakizaka Masanori、Yoshida Takefumi、Iguchi Hiroaki、Takaishi Shinya、Afrin Unjila、Miyamoto Tatsuya、Okamoto Hiroshi、Tanaka Hisaaki、Kuroda Shin-ichi、Breedlove Brian K.、Yamashita Masahiro
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 50 号: 5 ページ: 1614-1619

    • DOI

      10.1039/d0dt03848b

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Conductive zigzag Pd(III)-Br chain complex realized by a multiple-hydrogen-bond approach2020

    • 著者名/発表者名
      Mian Mohammad Rasel、Afrin Unjila、Iguchi Hiroaki、Takaishi Shinya、Yoshida Takefumi、Miyamoto Tatsuya、Okamoto Hiroshi、Tanaka Hisaaki、Kuroda Shin-ichi、Yamashita Masahiro
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 22 号: 23 ページ: 3999-4004

    • DOI

      10.1039/d0ce00332h

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Emergence of electrical conductivity in a flexible coordination polymer by using chemical reduction2020

    • 著者名/発表者名
      Fuku Kentaro, Miyata Momoka, Takaishi Shinya, Yoshida Takefumi, Yamashita Masahiro, Hoshino Norihisa, Akutagawa Tomoyuki, Ohtsu Hiroyoshi, Kawano Masaki, Iguchi Hiroaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 61 ページ: 8619-8622

    • DOI

      10.1039/d0cc03062g

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Preliminary chemical reduction for synthesizing a stable porous molecular conductor with neutral metal nodes2020

    • 著者名/発表者名
      Koyama Shohei、Tanabe Tappei、Takaishi Shinya、Yamashita Masahiro、Iguchi Hiroaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 86 ページ: 13109-13112

    • DOI

      10.1039/d0cc03541f

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Structure and Physical Properties of (trans-TTF-py2)1.5(PF6).EtOH: A Molecular Conductor with Weak CH-N Hydrogen Bondings2020

    • 著者名/発表者名
      Koyama Shohei, Kawai Morio, Takaishi Shinya, Yamashita Masahiro, Hoshino Norihisa, Akutagawa Tomoyuki, Kanno Manabu, Iguchi Hiroaki
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 10 号: 12 ページ: 1081-1081

    • DOI

      10.3390/cryst10121081

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Porous Molecular Conductor: Electrochemical Fabrication of Through-Space Conduction Pathways among Linear Coordination Polymers2019

    • 著者名/発表者名
      Qu Liyuan、Iguchi Hiroaki、Takaishi Shinya、Habib Faiza、Leong Chanel F.、D’Alessandro Deanna M.、Yoshida Takefumi、Abe Hitoshi、Nishibori Eiji、Yamashita Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 17 ページ: 6802-6806

    • DOI

      10.1021/jacs.9b01717

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] MX-type single chain complexes with an aromatic in-plane ligand: incorporation of aromatic interactions for stabilizing the chain structure2019

    • 著者名/発表者名
      Afrin Unjila、Iguchi Hiroaki、Mian Mohammad Rasel、Takaishi Shinya、Yamakawa Hiromichi、Terashige Tsubasa、Miyamoto Tatsuya、Okamoto Hiroshi、Yamashita Masahiro
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 48 号: 22 ページ: 7828-7834

    • DOI

      10.1039/c9dt00784a

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Formation of Pores and π-Stacked Columns in Benzothienobenzothiophene-based Linear Coordination Polymers2019

    • 著者名/発表者名
      Koyama Shohei、Iguchi Hiroaki、Takaishi Shinya、Cosquer Goulven、Kumagai Shohei、Takeya Jun、Okamoto Toshihiro、Yamashita Masahiro
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 号: 8 ページ: 756-759

    • DOI

      10.1246/cl.190276

    • NAID

      130007687727

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Smallest Optical Gap for Pt(II)?Pt(IV) Mixed-Valence Pt?Cl and Pt?Br Chain Complexes Achieved by Using a Multiple-Hydrogen-Bond Approach2019

    • 著者名/発表者名
      Mian M. Rasel、Iguchi H.、Takaishi S.、Afrin U.、Miyamoto T.、Okamoto H.、Yamashita M.
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 58 号: 1 ページ: 114-120

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b01910

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Porous Molecular Conductors Constructed from Linear Coordination Polymers with π-Radicals2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iguchi, Liyuan Qu, Shohei Koyama, Shinya Takaishi, Masahiro Yamashita
    • 学会等名
      The 1st Asian Conference on Molecular Magnetism (ACMM)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Porous Molecular Conductors: π-Radical-Based Self-Assembly for Constructing Electron-Conductive Coordination Networks2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iguchi
    • 学会等名
      錯体化学会第70回討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一次元電子系物質の電子状態制御:ナノワイヤー金属錯体から多孔性分子導体まで2020

    • 著者名/発表者名
      井口弘章
    • 学会等名
      2020年度東北大学多元物質科学研究所高分子・ハイブリッド材料研究センター(PHyM)若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナフタレンジイミド配位子の還元をトリガーとした多孔性分子導体の開発2020

    • 著者名/発表者名
      井口弘章、瞿李元、小山翔平、高石慎也、山下正廣
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of Porous Molecular Conductors Constructed from Threefold Stack of Linear Coordination Polymers2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iguchi, Liyuan Qu, Shohei Koyama, Shinya Takaishi, Masahiro Yamashita
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Porous Molecular Conductors: Conductive Soft Crystals Self-Assembled from Coordination Polymers with π-Radicals2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iguchi, Liyuan Qu, Shohei Koyama, Shinya Takaishi, Masahiro Yamashita
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Soft Crystals
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Porous Molecular Conductors Self-Assembled from Coordination Polymers with π-Radicals2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iguchi
    • 学会等名
      5th Japan-Taiwan-Singapore-Hong Kong Quadrilateral Symposium on Coordination Chemistry (QSCC)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Porous Molecular Conductors Self-Assembled from Coordination Polymers with π-Radicals2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iguchi
    • 学会等名
      7th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC7)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Naphthalenediimide-based Porous Molecular Conductors Constructed from Linear Coordination Polymers2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iguchi
    • 学会等名
      The 13rd Japan-China Joint Symposium on Conduction and Photoconduction in Organic Solids and Related Phenomena
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] MX-type Single Chain Complexes with Aromatic In-plane Ligands2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iguchi, Unjila Afrin, Shinya Takaishi, Masahiro Yamashita
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Syntheses of Porous Molecular Conductors by Electrochemical Self-Assembly of Coordination Polymers2019

    • 著者名/発表者名
      井口弘章、瞿李元、高石慎也、山下正廣
    • 学会等名
      第29回日本MRS年次大会 N: 自己組織化材料とその機能XVI
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Highly Conductive and Thermally Stable Pd(III)-Br Chain Complex2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iguchi, Mohammad Rasel Mian, Shinya Takaishi, Masahiro Yamashita
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018), S34 session
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナフタレンジイミド型配位子を用いた多孔性分子導体の開発2018

    • 著者名/発表者名
      井口弘章、瞿李元、宮田百香、上野健太、高石慎也、山下正廣
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Porous Molecular Conductors Synthesized by Using π-π Interaction and Coordination to Metal Ion2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iguchi, Liyuan Qu, Shohei Koyama, Shinya Takaishi, Masahiro Yamashita
    • 学会等名
      The 8th TOYOTA RIKEN International Workshop Organic Semiconductors, Conductors, and Electronics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高導電性ナノワイヤー金属錯体と多孔性分子導体の開発2018

    • 著者名/発表者名
      井口弘章
    • 学会等名
      第3回有機若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一次元金属錯体の電子状態制御と多孔性分子導体の開発2018

    • 著者名/発表者名
      井口弘章
    • 学会等名
      日本化学会中国四国支部 愛媛地区化学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Porous Molecular Conductors Self-Assembled by Radical-Radical Interaction among Coordination Polymers2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iguchi
    • 学会等名
      MOF2018 Young Investigator Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Porous Molecular Conductors Constructed from Coordination Polymers with p-Radicals2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Iguchi, Liyuan Qu, Shohei Koyama, Shinya Takaishi, Masahiro Yamashita
    • 学会等名
      6th International Conference on Metal-Organic Frameworks & Open Framework Compounds (MOF 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東北大学理学部化学科錯体化学研究室

    • URL

      https://web.tohoku.ac.jp/sakutai/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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