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新構造Janus型デンドリマー多核錯体の創成と分子素子への展開

研究課題

研究課題/領域番号 20K15242
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分32020:機能物性化学関連
研究機関東京理科大学

研究代表者

高田 健司  東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 助教 (90792276)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードデンドリマー / 多核錯体 / ヘテロ構造 / クラスター / ナノシート / 配位高分子 / 電子顕微鏡 / 分子素子
研究開始時の研究の概要

研究代表者ら独自の樹状高分子をもとに新しい化学構造を持った樹状高分子の合成法を開発し、これまでにない非対称かつ精密に設計された金属原子の配置をもつ樹状高分子錯体へ展開する。合成した錯体の電気化学・光化学物性、およびそれらの物性の温度や光などの刺激に対する応答性を解明し、次世代のナノエレクトロニクスに応用できる物性の発現を目指す。

研究成果の概要

原子分解能を持つ走査型透過電子顕微鏡を用いてデンドリマー―イリジウム多核錯体1分子の複雑な立体構造を精密に決定する手法の開発に成功した。また、上記イリジウム多核錯体をイリジウム―スズ二元多核錯体に効率的に変換できることを明らかにし、この二元多核錯体を原料としたイリジウム―スズ合金クラスターの新しい合成法の開発に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

樹状高分子であるデンドリマーおよびデンドリマーを配位子とした多核錯体は一般に複雑な立体構造を持つため結晶化が困難であり、構造解析手法が確立していない問題があった。本研究では、金属原子を1原子レベルで精密に観察できる電子顕微鏡観察法と理論計算に基づくシミュレーション画像を組み合わせることで、観察された電子顕微鏡像に合致する多核錯体の立体構造を決定する手法を開発することができた。
本研究成果は、これまでは困難だった非晶質配位高分子の立体構造解析が可能になった点で大きな学術的意義を持つ。さらに、配位高分子の構造-機能相関を解明や新しい配位子高分子材料の開発につながる可能性を持っている。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Heterometallic Benzenehexathiolato Coordination Nanosheets: Periodic Structure Improves Crystallinity and Electrical Conductivity2022

    • 著者名/発表者名
      Toyoda Ryojun、Fukui Naoya、Tjhe Dionisius H. L.、Selezneva Ekaterina、Maeda Hiroaki、Bourg?s C?dric、Tan Choon Meng、Takada Kenji、Sun Yuanhui、Jacobs Ian、Kamiya Kazuhide、Masunaga Hiroyasu、Mori Takao、Sasaki Sono、Sirringhaus Henning、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 34 号: 13 ページ: 2106204-2106204

    • DOI

      10.1002/adma.202106204

    • 関連する報告書
      2021 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] Metal atom?guided conformational analysis of single polynuclear coordination molecules2021

    • 著者名/発表者名
      Takada Kenji、Morita Mari、Imaoka Takane、Kakinuma Junko、Albrecht Ken、Yamamoto Kimihisa
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 32

    • DOI

      10.1126/sciadv.abd9887

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Redox Conduction in 2D Bis(terpyridine)metal(II) Complex Polymers2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Joe Komeda, Horoshi Nishihara
    • 学会等名
      The 102th Annual Meetang of Japanese Chemical Society
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Electro-Functional Heterolayered Nanosheets Formed via Sequential Interfacial Coordination Reactions2021

    • 著者名/発表者名
      Joe Komeda, Kenji Takada, Hiroaki Maeda, Naoya Fukui, Takuya Tsuji, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      錯体化学第71回討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 逐次的界面合成法による分子性ダイオード特性を示すヘテロ積層ビス(テルピリジン)錯体ナノシートの創製2021

    • 著者名/発表者名
      米田丈、高田健司、前田啓明、福居直哉、辻拓也、西原 寛
    • 学会等名
      第11回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] シートおよびシートの製造方法2021

    • 発明者名
      西原 寛, 米田丈, 高田健司, 前田啓明, 福居直哉
    • 権利者名
      西原 寛, 米田丈, 高田健司, 前田啓明, 福居直哉
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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