金属クラスターの包接合成と単分子伝導特性

• 研究課題/領域番号: 25708008
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 山形大学 (2014-2016); 東京大学 (2013)
• 研究代表者: 村瀬 隆史 山形大学, 理学部, 准教授 (70508184)
• 研究協力者: 木口 学 東京工業大学, 理工学研究科, 教授
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円); 2016年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2015年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2013年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 自己組織化 / クラスター / ナノワイヤー / 単分子伝導度 / 3核錯体 / 包接 / 電子ドナー / 電子アクセプター / 金属三核錯体 / 三核錯体 / 分子デバイス

研究成果の概要

浅い凹みをもつトレー型のAu(I)3核錯体は、[3×n]型のAu(I)イオンクラスターを構築するための土台となる。積層数nは、溶媒やAg(I)イオンの添加に従って一義的に定まった（n = 2-4）。かご状錯体内で構築した[3×n]型のAu(I)イオンクラスターは、Ag(I)イオンの挿入によって、電気伝導度が10倍変化した。
π共役系分子のホモ集積体とヘテロ集積体の電気伝導度を明らかにした。ホモ集積体は高い電気伝導性を示したのに対して、ヘテロ集積体は整流特性を示した。整流方向は、かご状錯体内でのπ共役系分子の集積順序によって制御された。

研究成果

• [国際共同研究] Politecnico di Milano(Italy)
• [雑誌論文] Azahelicenes from the Oxidative Photocyclization of Boron Hydroxamate Complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Murase, T. Suto, H. Suzuki
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 巻: 12 号: 7 ページ: 726-729
  • DOI: 10.1002/asia.201700096
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of the Ag Ion Insertion on Electron Transport through Au Ion Wires (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Fujii, S. Kanae, M. Iwane, T. Nishino, T. Osuga, T. Murase, M. Fujita, M. Kiguchi
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 45 号: 7 ページ: 764-766
  • DOI: 10.1246/cl.160286
  • NAID: 130005253025
  • 査読あり
• [雑誌論文] パイスタック分子接合の多彩な伝導特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 藤井慎太郎・小本祐貴・多田朋史・大須賀孝史・村瀬隆史・藤田誠・木口学
  • 雑誌名: 表面科学 巻: 37 号: 8 ページ: 342-347
  • DOI: 10.1380/jsssj.37.342
  • NAID: 130005405081
  • ISSN: 0388-5321, 1881-4743
• [雑誌論文] Cavity-Directed Chromism of Phthalein Dyes (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Takezawa, S. Akiba, T. Murase, M. Fujita
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 137 号: 22 ページ: 7043-7046
  • DOI: 10.1021/jacs.5b03618
  • 査読あり
• [雑誌論文] Halogen-Bond-Assisted Guest Inclusion in a Synthetic Cavity (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Takezawa, T. Murase, G. Resnati, P. Metrangolo, M. Fujita
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 54 号: 29 ページ: 8411-8414
  • DOI: 10.1002/anie.201500994
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cavity-Promoted Diels-Alder Reactions of Unsubstituted Naphthalene: Fine Reactivity Tuning by Cavity Shrinkage (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Fang, T. Murase, M. Fujita
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 44 号: 8 ページ: 1095-1097
  • DOI: 10.1246/cl.150351
  • NAID: 130005092597
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rectifying electron-transport properties through stacks of aromatic molecules inserted into a self-assembled cage (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Fujii, T. Tada, Y. Komoto, T. Osuga, T. Murase, M. Fujita, M. Kiguchi
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 137 号: 18 ページ: 5939-5947
  • DOI: 10.1021/jacs.5b00086
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] One-Step Synthesis of [16]Helicene (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Mori, T. Murase, M. Fujita
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 54 号: 23 ページ: 6847-6851
  • DOI: 10.1002/anie.201502436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal-Organic Proximity in a Synthetic Pocket (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Kohyama, T. Murase, M. Fujita
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 136 号: 8 ページ: 2966-2969
  • DOI: 10.1021/ja412582k
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Remote Impacts of Methyl Substituents on the Guest-Binding Ability of Self-Assembled Cages (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Fang, T. Murase, M. Fujita
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 巻: 9 号: 5 ページ: 1321-1328
  • DOI: 10.1002/asia.201301642
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Tray-Shaped, Pd^II-Clipped Au₃ Complex as a Scaffold for the Modular Assembly of [3×n] Au Ion Clusters (2014)
  • 著者名/発表者名: Osuga, T; Murase, T; Hoshino, M; Fujita, M.
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 53 号: 42 ページ: 11186
  • DOI: 10.1002/anie.201404892
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Recognition of Polyfluorinated Compounds Through Self-Aggregation in a Cavity (2014)
  • 著者名/発表者名: Takezawa, H. ; Murase, T. ; Resnati, G. ; Metrangolo, P. ; Fujita, M.
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 136 号: 5 ページ: 1786-1786
  • DOI: 10.1021/ja412893c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Conductive [3×n] Gold-Ion Clusters Enclosed within Self-Assembled Cages (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiguchi, M ; Inatomi, J ; Takahashi, Y ; Tanaka, R ; Osuga, T ; Murase, T ; Fujita, M ; Tada, T ; Watanabe S.
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 52 号: 24 ページ: 6202-6205
  • DOI: 10.1002/anie.201301665
  • 査読あり
• [学会発表] Synthesis and Properties of Macrocyclic Alkanes with Six Functional Side Chains (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Kurata, Noriyo Seya, Takashi Murase
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（日吉キャンパス）（神奈川）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Synthesis of [16]Helicene by Multiple Photocyclization: Influence of the Precursor Sequences (2017)
  • 著者名/発表者名: Wataru Araki, Takashi Murase
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（日吉キャンパス）（神奈川）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Photocyclization of Terminally-Polyfluorinated Stilbene Derivatives toward [7]Helicenes (2017)
  • 著者名/発表者名: Chikako Matsuda, Takashi Murase
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（日吉キャンパス）（神奈川）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] One-step synthesis of [16]helicene by multiple photocyclization (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Murase
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-12-18
  • 国際学会
• [学会発表] [16]ヘリセンの合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村瀬 隆史・森 一晋・藤田 誠
  • 学会等名: 第26回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学（城北キャンパス）（愛媛）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] [16]Helicene: Helical Folding by Multiple Photocyclization (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Murase
  • 学会等名: 平成27年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 弘前大学（文京キャンパス）（青森）
  • 年月日: 2015-09-12
• [学会発表] 孤立空間内でのナフタレンのDiels-Alder反応における空孔収縮効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 方 煜・村瀬 隆史・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（船橋キャンパス）（千葉）
  • 年月日: 2015-03-29
• [学会発表] 光環化反応を用いた[7]ヘリセン合成を制御する溶媒環境 (2015)
  • 著者名/発表者名: 早川 佳吾・村瀬 隆史
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（船橋キャンパス）（千葉）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] N-フェニルヒドロキサム酸-ホウ素錯体の酸化的光酸化によるアザ[4]ヘリセン合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 須藤 亨・村瀬 隆史
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（船橋キャンパス）（千葉）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] トレー型Au(I)三核錯体を用いたAu(I)クラスターのモジュール合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大須賀 孝史・村瀬 隆史・星野 学・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（船橋キャンパス）（千葉）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] 正八面体型中空錯体によるハロゲン結合を介した有機ハロゲン化物の特異的認識 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹澤 浩気・村瀬 隆史・星野 学・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（船橋キャンパス）（千葉）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] ベンゼン／ナフタレンを連結したオレフィンの一段階光環化による[16]ヘリセン合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森 一晋・村瀬 隆史・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（船橋キャンパス）（千葉）
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] 孤立空間内での精密分子認識による反応開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村瀬 隆史
  • 学会等名: 平成26年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 山形大学（米沢キャンパス）（山形）
  • 年月日: 2014-09-20
  • 招待講演
• [学会発表] トレー型Au三核錯体を足場としたAuイオン三次元配列 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大須賀 孝史・村瀬 隆史・星野 学・藤田 誠
  • 学会等名: 第25回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東北大学（川内北キャンパス）（宮城）
  • 年月日: 2014-09-08
• [学会発表] 浅い凹みをもつAu(I)三核錯体を足場とするAu(I)クラスターの構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大須賀 孝史・村瀬 隆史・藤田 誠
  • 学会等名: 第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学（大岡山キャンパス）（東京）
  • 年月日: 2014-05-31
• [学会発表] 正八面体型中空錯体への包接によるビフェニルアセチレン類の選択的環化
  • 著者名/発表者名: 藤井 裕也・竹澤 浩気・村瀬 隆史・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学（東山キャンパス）（愛知）
• [学会発表] 遠隔置換基による自己組織化中空錯体の分子認識制御
  • 著者名/発表者名: 方 煜・村瀬 隆史・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学（東山キャンパス）（愛知）
• [学会発表] 中空錯体内での自己集合を利用した有機フッ素化合物の共同的認識
  • 著者名/発表者名: 竹澤 浩気・村瀬 隆史・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学（東山キャンパス）（愛知）
• [学会発表] 自己組織化空間で制御されたパラジウム錯体(II)とアルキンのC(sp)-H結合活性化
  • 著者名/発表者名: 神山 祐・村瀬 隆史・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学（東山キャンパス）（愛知）
• [学会発表] 光環化によるヘリセン合成：位置選択性に与える添加剤の影響
  • 著者名/発表者名: 森 一晋・村瀬 隆史・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学（東山キャンパス）（愛知）
• [学会発表] トレー型Au(I)三核錯体を利用した金属錯体の有限集積
  • 著者名/発表者名: 大須賀 孝史・村瀬 隆史・藤田 誠
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学（東山キャンパス）（愛知）
• [学会発表] 分子の潜在能力を引き出す孤立空間の化学
  • 著者名/発表者名: 村瀬 隆史
  • 学会等名: 第14回リング・チューブ超分子研究会
  • 発表場所: 九州大学（伊都キャンパス）（福岡）
  • 招待講演
• [学会発表] 遠隔置換基で制御された八面体型ホストのゲスト包接能
  • 著者名/発表者名: 村瀬 隆史・方 煌・佐藤 宗太・藤田 誠
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学（目白キャンパス）（東京）
• [学会発表] Au(I)三核錯体を底面にもつトレー型分子の合成と分子認識
  • 著者名/発表者名: 大須賀 孝史・村瀬 隆史・藤田 誠
  • 学会等名: 24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学（目白キャンパス）（東京）