外場応答機能を付与した自己組織化ハイブリッド材料の創成と機能発現

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12304039
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 増田 秀樹 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (50209441)
• 研究分担者: 小澤 智宏 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (70270999) ; 実川 浩一郎 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (50235793)
• キーワード: 外場応答機能 / ハイブリッド材料 / 自己組織化 / 三重水素結合 / 二重らせん / ヘリックス / アルギニン錯体

研究概要

本研究は、幾何学的多様性と物性・機能の発現が可能な遷移金属錯体に水素結合を複数点導入することにより組織的に配置した新規分子アーキテクチャーの創出と、その機能発現について検討するものである。その結果、(i)遷移金属錯体に三重水素結合部位を付与することにより、ナノスケールレベルの構造物を形成しうること、また金属イオンの配向を制御することにより特異な酸化還元機能を発現させうること、更に、三重水素結合部位の一つを配位結合部位として機能させることにより、新しい機能性新規分子アーキテクチャーの創出が可能であることを示した。次に、(ii)三重水素結合により集積化した金属錯体の光電子移動過程の可能性について、多点での水素結合をRu(II)錯体に導入することにより、新規水素結合化合物を構築し、その酸化還元的、光化学的な物性の発現を試みた。その結果、X線結晶構造解析、^1H-NMRスペクトルにより水素結合化合物の形成を確認することができ、サイクリックボルタンメトリーからは水素結合化合物形成による酸化還元挙動を観測することができた。更に、水素結合を形成することによる錯体間での光電子移動を検討し、水素結合パスによる電子移動を観測することができた。これらの成果は、水素結合と配位結合の精緻な配置・制御が、機能性新規分子アーキテクチャー創出の重要な構成要素となることを明示するものであり、新しい外場応答性材料への工学的応用に寄与することが期待される。

研究成果

• [文献書誌] H.Kitamura: "三重水素結合により自己組織化したビグアニダド-ビオルル酸系錯体超構造における電子移動機能(Electron Transfer Reaction Induced by Self-assembly of Biguanidato and Violurato Complexes through Triple Hydrogen-Bond)"高分子論文集. 57(4). 188-197 (2000)
• [文献書誌] N.Ohata: "水素結合配向性に制御されたアルギニン金属錯体の秩序構造体の形成(Unique Self-Organized Structures of Metal (II) -Arginine Complexes through Directed Hydrogen Bonds)"高分子論文集. 57(4). 167-179 (2000)
• [文献書誌] N.Ohata: "Dianion-controlled Supramolecular Assembly of Copper (II) -arginine Complex Ion"Inorg.Chim.Acta. 300-302. 749-761 (2000)
• [文献書誌] H.Kitamura: "Unique self-organization System Formed between Biguanidato and Biuretato Complexes with Triple Hydrogen-Bonds"Mol.Cryst.Liq.Cryst. 342. 69-74 (2000)
• [文献書誌] H.Kitamura: "Syntheses, Stuctures, and Properties of Tetrakis(μ-acetato)-dirhodium(II) Complexes with Axial Pyridine Nitrogen-Donor Ligands with and/or without Assistance of Hydrogen Bonds"Inorg.Chem. 39. 3294-3300 (2000)
• [文献書誌] H.Masuda: "Precision Polymers and Nano-Organized Systems"Kodansha Scientific. 239-242 (2000)