| 研究課題/領域番号 |
15073219
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| 研究機関 | 首都大学東京 |
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研究代表者 |
伊与田 正彦 首都大学東京, 大学院理工学研究科, 教授 (50115995)
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| 研究分担者 |
西長 亨 首都大学東京, 大学院理工学研究科, 准教授 (30281108)
桑谷 善之 首都大学東京, 大学院理工学研究科, 准教授B (00234625)
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| キーワード | テトラチアフルバレン / TTFオリゴマー / サーモクロミズム / 自己会合挙動 / ナノ構造 / ナノワイヤー / 分子導線 / ヘキサゴナル構造 |
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| 研究概要 |
複数のTTFユニットが規則的に並んだ構造をもつTTFオリゴマーは、自己会合によって種々の機能性を示す分子である。本研究では、トリス(テトラチアフルバレノ)ヘキサデヒドロ[14]アヌレン、トリス(テトラチアフルバレノ)ドデカデヒドロ[18]アヌレン、ヘキサキス(テトラチアフルバレニルエチニル)ベンゼンを合成してその自己会合挙動に基づく機能性の発現、およびナノ構造の複合機能を調べた
TTF[18]アヌレンはベンゼンおよびトルエン中で会合挙動を示し、そのトルエン溶液を冷却すると溶液の色が赤から紫に変化した。このサーモクロミズムは、分子の会合挙動によっており、室温ではモノマーであるが、低温では多量体に変化することに起因している。また、TTF[18]アヌレンはナノワイヤーを形成するので、ヨウ素をドープしてその電導度を測定すると共に、電導度に対するスイッチ機能を調べた。さらに、TTF[18]アヌレンのナノワイヤーは磁場中で配列するので、一方向に配列したナノワイヤーを作成して構造と機能を調べた。
ヘキサキス(テトラチアフルバレニルエチニル)ベンゼンは対応するヨードTTFとヘキサエチニルベンゼンの薗頭反応によって比較的好収率で合成することができた。この分子は、フレキシブルであるが分子内CH…S相互作用によってディスク状の構造をとり、中性状態およびカチオンラジカル状態のいずれにおいても非常に強く自己会合する分子であった。このような性質から、この分子は中性状態・溶液中でシリンダー状のカラム構造を作り、さらに固体状態では分岐の多いナノワイヤーを形成した。また、このナノワイヤーのXRD測定からこの分子のワイヤーはヘキサゴナル構造をもつことがわかった。さらに、この化合物を固体基盤上で薄膜とすると、基盤に対して垂直に並ぶ性質をもち、この薄膜のXRDは分子ワイヤーのそれとは異なっていた。興味深いことに、この薄膜は弱いながらFET特性を示した
ヘキサキス(テトラチアフルバレニルエチニル)ベンゼンのモノカチオンは、ヘキサゴナル構造をもつナノワイヤーを作り、高い電導度を示すので、分子導線として有用である。
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