| 研究課題/領域番号 |
19K15584
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
大竹 研一 京都大学, 高等研究院, 特定助教 (20834823)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 多孔性配位高分子 / 伝導性 / ナノ空間化学 / 錯体化学 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では、多孔性配位高分子の分野において未開拓であった骨格における電子物性を開拓することで、空間と骨格の機能を連携させた新しい科学の展開を行うことを目的としている。
本年度の研究では、レドックス活性な金属クラスターとレドックス活性配位子の組み合わせから電荷キャリアの導電パスを内包しうる多孔性配位高分子の構造開拓を行った。その結果、金属三核クラスターとプロペラ型レドックス活性配位子、ピラー配位子からなる同形構造のPCP群を構築することに成功した。金属クラスター部分とピラー配位子部分は置換可能であり、これまでに１０種類以上の同形構造のPCPの結晶を得ることに成功している。今後このPCP群を土台にして機能開拓・応用展開を行っていくことが可能とした。
さらに、本研究課題の目的を達成するために、近年注目を集めている二次元シート型のPCPにも着目して研究を行った。従来まで金属イオンと１つの配位子でのみ構成されていた二次元シート型のPCPを拡張して、２種類の配位子で構成された二次元シート型のPCPの構築が可能であることを実証した。配位子の選択の幅を広げることができるため、設計が難しかった幅広い二次元シート型PCPの更なる展開を可能とした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
レドックス活性な金属クラスター、レドックス活性配位子及びピラー配位子から構成される同形構造のPCP群の形成に成功した。金属クラスター部分とピラー配位子部分は置換可能であり、これまでに１０種類以上の同形構造のPCPの結晶を得ることに成功している。系統的に配位子の交換を行うことで、構造と機能のチューニングが可能である。このPCP群を土台として機能開拓・応用展開を行っていくことが可能である。
また、従来まで金属イオンと１つの配位子でのみ構成された二次元シート型PCPの化学を拡張し、２種類の配位子で構成された二次元シート型のPCPを得ることに成功した。設計が難しかった幅広い二次元シート型PCPの更なる展開を可能とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究最終年度となるR2年度は、R1年度で構築したPCP骨格を基盤として、金属クラスター部やピラー配位子部分の構成要素の置換を行うことで機能と構造のさらなる開拓を試みる。さらに電荷キャリアドーピングを試みることで、物性・応用開拓に取り組み、空間と骨格の機能を連携させた新しい科学を展開する。
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