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2008 年度 実績報告書

単一分子伝導性評価のためのアダマンタン分子三脚-分子ワイヤー連結系の創製

研究課題

研究課題/領域番号 20027006
研究機関三重大学

研究代表者

北川 敏一  三重大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20183791)

研究分担者 平井 克幸  三重大学, 生命科学研究支援センター, 准教授 (80208793)
岡崎 隆男  三重大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90301241)
キーワード分子三脚 / 金-チオール結合 / 単分子膜 / アダマンタン / フェロセン / 金(111)面 / 分子ワイヤー / 電子移動速度
研究概要

1) 拡張型分子三脚の合成
先に我々が開発したアダマンタン分子三脚の3つの脚CH_2SHをC(CH_3)_2SHに置き換えた三脚形トリチオールを合成し、その自己組織化単分子膜(SAM)を作製した。この三脚は、分子の周囲に張り出した置換基により、広い分子間距離でSAMを形成すると期待される。実際、チオラートの還元的脱離の観測により吸着密度を測定したところ、膜上の分子間距離がメチル基を持たない場合よりも25%広がり、分子あたりの占有面積が増大することが確認された。この結果、サイズの大きな機能分子ユニットを三脚に連結した場合でも、隣接分子間の相互作用がない状態で各分子を基板に固定できることが示された。
2) 分子三脚-フェロセン連結体の合成とそのSAMの精密解析
アダマンタン分子三脚の第4の橋頭位炭素にp-フェニレンエチニレン基を介してフェロセンを連結した分子を合成し、そのSAMを作製した。サイクリックボルタンメトリーによる特性評価の結果、吸着分子の表面密度はフェロセンの連結により変化しないことが示された。このことにより、アダマンタン炭素骨格の剛直性とp-フェニレンエチニレンリンカーの硬い棒状構造によってフェロセンユニットを一定間隔で固定できることが示された。また、膜上のフェロセンユニット間の相互作用は無視できるほど小さく、各ユニットの独立性が保持できることが示された。リンカーの分子ワイヤーとしての特性を評価するために、交流インピーダンス法によりフェロセンユニットからAu基板への電子移動速度を測定した結果、測定可能限界(10^6 s^<-1>)を超える大きな速度であることが明らかとなった。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] アダマンタン分子三脚の合成-分子デバイスの"立役者"となるか?!2009

    • 著者名/発表者名
      北川敏一
    • 雑誌名

      化学同人月刊「化学」 64

      ページ: 49-53

  • [雑誌論文] Self Assembly and STM Tip-induced Motion of Ferrocene Adamantane Trithiolate Adsorbed on Au(111)2008

    • 著者名/発表者名
      片野諭、金有洙、北川敏一、河合真紀
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 6156-6159

    • 査読あり
  • [学会発表] 三脚形トリチオール-ジアリールジアゾメタン連結化合物の単分子膜の作製と光照射によるカルベンの発生2009

    • 著者名/発表者名
      尾高将志、秋江大輔、平井克幸、北川敏一
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] オリゴ(p-フェニレンエチニレン)をリンカーとする三脚形トリチオールフェロセン連結体の合成と金(111)面上における単分子膜の電気化学的性質2008

    • 著者名/発表者名
      長谷隆啓、早川幾麻、北川敏一
    • 学会等名
      第39回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2008-11-08
  • [学会発表] 三脚形トリチオール-ジアリールジアゾメタン連結化合物の単分子膜の作製と光照射によるカルベンの発生2008

    • 著者名/発表者名
      尾高将志、秋江大輔、平井克幸、北川敏一
    • 学会等名
      第39回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2008-11-08
  • [学会発表] 三脚形トリチオール-ジアリールジアゾメタン連結化合物の単分子膜の作製と光照射によるカルベンの発生2008

    • 著者名/発表者名
      尾高将志、秋江大輔、平井克幸、北川敏一
    • 学会等名
      第19回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-10-04
  • [学会発表] オリゴ(p-フェニレンエチニレン)をリンカーとする三脚形トリチオール-フェロセン連結体の合成と金(111)面上における単分子膜の電気化学的性質2008

    • 著者名/発表者名
      長谷隆啓、早川幾麻、北川敏一
    • 学会等名
      第19回基礎磯化学識会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 年月日
      2008-10-04
  • [学会発表] 単一分子伝導性評価のためのアダマンタン分子三脚-分子ワイヤー連結系の創製2008

    • 著者名/発表者名
      北川敏一
    • 学会等名
      特定領域研究「ナノリンクの電気伝導」平成20年度第1回領域会議
    • 発表場所
      函館市
    • 年月日
      2008-07-04

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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