2019 年度研究成果報告書

鋳型デンドリマーを用いた典型金属クラスターの精密合成と超原子機能の開拓

研究課題

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研究課題/領域番号	17K05804
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	無機化学
研究機関	東京工業大学
研究代表者	神戸徹也東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (00733495)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	クラスター / 典型元素
研究成果の概要	本研究では超原子の液相合成を初めて実証した。この研究では、樹状高分子であるデンドリマーを鋳型とする手法を用いた。これはデンドリマーへの段階的な錯形成を利用したものであり、これにより金属の数および異種金属の配合比を制御できる手法である。この手法により、まず典型金属種の精密集積を達成した。これは、ホウ素、アルミニウム、ガリウムの13族元素および14族のスズ、15族のビスマスの化学種など様々な金属集積を可能にした。続いて配位力の制御法を実証した。これは異種金属の精密配合に繋がった。そして、超原子の液相合成を実証をアルミニウムとガリウムにより達成した。
自由記述の分野	無機化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	超原子とは、数個の金属からなる金属クラスターが原子の様な性質を生み出せるものであり、希土類や貴金属などの希少元素を代替できる可能性があるとして注目されてきた。これまでの研究は、理論計算は高真空下での合成検討が主であった。本研究では、超原子をデンドリマーを鋳型とすることで、化学的に溶液中で合成することに成功した。超原子の液相合成手法を開拓した本研究成果は、超原子を新たな構成単位として社会利用に展開していくうえで、重要な知見となる。