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クラウンエーテルを有するπ共役系元素ブロックの構築と電子-イオン混合体の創製

公募研究

研究領域元素ブロック高分子材料の創出
研究課題/領域番号 25102540
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京理科大学

研究代表者

磯田 恭佑  東京理科大学, 理学部, 助教 (20568620)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードイオン-電子混合伝導体 / 有機アニオンラジカル / 電子アクセプター / 超分子化学 / 有機合成化学 / イオン電子混合伝導体
研究実績の概要

クラウンエーテルとπ共役分子からなる新規元素ブロック、電子-イオン混合伝導体の構築と高速イオン伝導材料の開発を目的とする。本元素ブロックは、イオン伝導部位のクラウンエーテルと電子輸送部位の電子アクセプターTetraazanaphthacene(TANC)骨格で構成される。この元素ブロックは、1電子還元によりTANC部位が電子伝導性のラジカルアニオン種を形成する。また、クラウンエーテル部位で金属イオンを補足することで単一分子として化学的に安定な中性分子である元素ブロックとなる。今年度は、1. 提案した元素ブロックであるCE-TANCの合成およびイオン包摂能の確認と電解合成による有機ラジカルの合成とその物性評価を行ったので、報告する。
NaBPh4を電解質に用いて15CE-TANCの電解合成で得られた結晶1の単結晶X線構造解析を行ったところ、2種類のNaイオンの存在が確認された。1つはCEのO原子にNaイオンが5配位し、TANC骨格の2つのimino N部位に配位した構造をとっている。もう1つのNaイオンは2つのTANC骨格がもつ4つのimino N原子に配位し、さらに異なる2つのCE部位の2つのO原子によって上下で配位された6配位構造を形成していた。1の構造から15-CETANCとNaが2次元的なネットワークを形成した結晶構造を有することがわかった。また、15-CETANCはダイマー構造を形成しており、その最近接C-C間距離は3.055(4) Aと非常に短い値であった。1のESR測定によって一電子還元されたCETANCラジカルアニオンの存在が確認された。また、1の磁化率測定の結果から強い反強磁性的な挙動を示し、これはダイマー間の強い相互作用からラジカルアニオン同士のスピンの打ち消し合いが生じているものと考えている。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Electron Transport of Photoconductive n-Type Liquid Crystals Based on a Redox-Active Tetraazanaphthacene Framework2014

    • 著者名/発表者名
      K. Isoda, T. Abe, M. Funahashi, M. Tadokoro, M.
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 20 号: 24 ページ: 7232-7235

    • DOI

      10.1002/chem.201402288

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anomalous Enhancement of Proton Conductivity for Water Molecular Clusters Stabilized in Interstitial Spaces of Porous Molecular Crystals2014

    • 著者名/発表者名
      M. Tadokoro, Y. Ohhata, Y. Shimazaki, S. Ishimaru, T. Yamada, Y. Nagao, T. Sugaya, K. Isoda, Y. Suzuki, H. Kitagawa, and H. Matsui
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 20 号: 42 ページ: 13698-13709

    • DOI

      10.1002/chem.201402900

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Identification of Al-dtpa-PO4 Ternary Complex Inhibiting Hydration of Alumina Electrodes in Electrolytic Capacitors2014

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ozawa, Naoto Kawayauchi, Yoko Mishima, Ayako Sugiue, Mizuho Ueno, Kyosuke Isoda, Masao Sakakura, Tomoaki Sugaya, and Makoto Tadokoro*
    • 雑誌名

      ChemElectroChem

      巻: 1 号: 2 ページ: 354-357

    • DOI

      10.1002/celc.201300098

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA Terminal Mismatch-Induced Stabilization of Polymer Micelles from RAFT-Generated Poly(N-Isopropylacrylamide)-DNA Block Copolymers2013

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Isoda, Naoki Kanayama, Masahiro Fujita, Tohru Takarada*, and Mizuo Maeda
    • 雑誌名

      Chemistry -An Asian Journal

      巻: 8 号: 12 ページ: 3079-3084

    • DOI

      10.1002/asia.201300704

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room-Temperature Redox-Active Liquid Crystals Composed of Tetraazanaphthacene Derivatives2013

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Isoda*, Tomonori Abe, and Makoto Tadokoro*
    • 雑誌名

      Chemistry -An Asian Journal

      巻: 8 号: 12 ページ: 2951-2954

    • DOI

      10.1002/asia.201300780

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Self-Organized Electron-Transporting N-Heteroacene Derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Isoda, K.; Tadokoro, M
    • 学会等名
      The 2nd Asian Conference on Liquid Crystals
    • 発表場所
      Busan, Haeundae Grand Hotel
    • 年月日
      2015-01-19 – 2015-01-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] N-Heteroacene骨格からなる元素ブロックの機能性マテリアルへの応用2014

    • 著者名/発表者名
      磯田恭佑, 田所誠
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎、長崎大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] クラウンエーテルを有するTANCの有機電子ラジカルと性質2014

    • 著者名/発表者名
      安達薫, 磯田恭佑, 田所誠
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎、長崎大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] N-Heteroacene誘導体の自己集積構造形成とその機能化2014

    • 著者名/発表者名
      磯田恭佑, 阿部友記, 田所誠
    • 学会等名
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京、東京理科大学
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 機能性N-Heteroacene誘導体の創製2014

    • 著者名/発表者名
      磯田恭佑
    • 学会等名
      東京理科大学総合研究機構分子連関相乗系研究部門夏期特別勉強会
    • 発表場所
      静岡、東京理科大学東伊豆研修保養所
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of Crown Ether-Appended TANC Radical Anions Coordinated to Alkali Cations2014

    • 著者名/発表者名
      Isoda, K.; Adachi, K.; Kawamoto, I.; Enomoto, M.; Tadokoro, M
    • 学会等名
      41th International Conference on Coordination Chemistry, Singapore
    • 発表場所
      Singapore, Suntec Singapore Convention & Exhibition Centre
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Electron-Transporting Liquid-Crystalline N-Heteroacene Derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      Isoda, K.; Abe, T.; Tadokoro, M.
    • 学会等名
      25th International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Dublin, Conference Centre, Arts Block, Trinity College Dublin
    • 年月日
      2014-06-27 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 液晶性N-Heteroacene誘導体の集合構造と電子物性2014

    • 著者名/発表者名
      磯田恭佑, 阿部友記, 田所誠
    • 学会等名
      第18回液晶化学研究会シンポジウム
    • 発表場所
      高松、香川大学
    • 年月日
      2014-06-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] N-Heteroaceneを用いた化学-基礎から機能性材料へ-2014

    • 著者名/発表者名
      磯田恭佑
    • 学会等名
      錯体若手の会 関東支部勉強会
    • 発表場所
      東京、早稲田大学
    • 年月日
      2014-06-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Organic Anion Radicals Based on Crown Ether-Appended Tetraazanaphthacene2014

    • 著者名/発表者名
      Adachi, K.; Isoda, K.; Tadokoro, M.
    • 学会等名
      元素ブロック国際シンポジウム
    • 発表場所
      京都、京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Redox-Active and Electron-Transporting Liquid-Crystalline Tetraazanaphthacene Derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      Isoda, K.; Abe, T.; Tadokoro, M
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋、名古屋国際会議場
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 液晶性テトラアザナフタセンの電荷輸送特性2014

    • 著者名/発表者名
      阿部友記、磯田恭佑、田所誠
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 新規有機アクセプター分子オクタアザヘプタセンジオン誘導体の合成と性質2014

    • 著者名/発表者名
      松坂充、磯田恭佑、田所誠
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] クラウンエーテルを有する電子アクセプターTANCの合成とその性質2014

    • 著者名/発表者名
      磯田恭佑、安達薫、榎本真哉、田所誠
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] レドックス特性を有するN-Heteroacene誘導体の性質2013

    • 著者名/発表者名
      磯田恭佑、阿部友紀、田所誠
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] クラウンエーテルを有する有機電子アクセプターTANCの合成とその性質2013

    • 著者名/発表者名
      安達薫、磯田恭佑、榎本真哉、田所誠
    • 学会等名
      錯体化学会第63回討論会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 液晶性テトラアザナフタセン誘導体のレドックス特性2013

    • 著者名/発表者名
      阿部友記、磯田恭佑、田所誠
    • 学会等名
      錯体化学会第63回討論会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 一次元直線鎖に自己組織化する水素結合型オスミウム錯体2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤令菜、吉澤真、鈴木陽、磯田恭佑、田所誠
    • 学会等名
      錯体化学会第63回討論会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Room-Temperature Redox-Active Tetraazaacene-Based Liquid Crystals2013

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Isoda, Tomonori Abe, Makoto Tadokoro
    • 学会等名
      European Conference of Liquid Crystal2013
    • 発表場所
      Greece
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Handbook of Liquid Crystals 7 Volumes Set, Second Edition2014

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Isoda, Takuma Yasuda, Masahiro Funahashi, and Takashi Kato
    • 総ページ数
      5240
    • 出版者
      Wiley-VCH
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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