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含ヨウ素ドナー分子を用いた物質開発研究として、以下にあげる課題を中心に研究を行った。
1.共役系を拡張した含ヨウ素ドナー分子の合成
従来の含ヨウ素ドナー分子の共役系をビニローグ骨格により拡張したドナー分子を合成した。種々の合成ルートを検討した結果、チオケトンとアルデヒド誘導体のダイレクトカップリング反応により一段階で合成する方法を見い出した。
2.伝導性有機ゼオライトの開発
ピラジン環とヨウ素原子2つを併せ持つドナー分子DIPS(Diiodo(pyrazino)diselenadithiafulvalene)用いたカチオンラジカル塩うち、6方晶系の塩において、一定温度での加熱を行うことにより抱接された結晶溶媒が結晶の外形を保ったまま脱離する事、さらに高温の加熱により結晶中のドナーがへと還元されることを見いだした。
3.θ-(DIETS)_2[Au(CN)_4]の一軸加圧下における超伝導の発見
本研究で扱うヨウ素結合を含む超分子有機伝導体のように結晶自体に強い異方的分子間相互作用を含むものは、異方的圧力に対する応答も大きなものであることが期待できる。このような観点からθ-(DIETS)_2[Au(CN)_4]の一軸圧力下での電気伝導性について検討を行ったところ、10kbarで超伝導転移(Tc=8.6K(onset))を確認することに成功した。この転移温度は非対称有機ドナーを用いた超伝導体としては現時点で最高記録である。
4.TSeF誘導体への展開
有毒試薬を極力用いないでTSeF骨格の合成に成功した。特に、(DIETSe)_2AuCl_2の結晶が4.2Kまで安定な金属状態を保つことを見出し、X線構造解析の結果から陰イオン中心の金原子に対してドナー上のヨウ素原子が配位した特異な超分子ネットワークが成立していることが判明した。
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