| 研究課題/領域番号 |
24350073
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
持田 智行 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30280580)
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| 研究分担者 |
桑原 大介 電気通信大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (50270468)
高橋 一志 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60342953)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | イオン液体 / 金属錯体 / メタロセン / 熱的性質 / 外場応答性 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、金属錯体からなるイオン液体の物質開発と機能開拓を目的とする。これらは金属錯体とイオン液体の特性を併せ持つ多機能液体である。
今年度は第一に、ルテニウム系サンドイッチ錯体をカチオンとする一連のイオン液体を開発した。これまでに合成したメタロセン系イオン液体は、いずれも強く着色し、かつ多くが光や酸素に対して不安定であった。ところが今回、初の無色液体を実現した。これらの液体は合成が容易であり、酸素、水、熱に対する安定性も高い。こうした利点を生かし、種々の置換基を導入した一連のイオン液体を合成し、それらの熱的性質・安定性・粘度・屈折率・溶媒極性を評価した。本研究によって、サンドイッチ型錯体の液体物性に対する置換基効果をはじめて系統的に明らかにすることができた。
第二に、各種の置換基を導入したシッフ塩基系錯体のイオン液体化を進めた。以前、acacen配位子を有するカチオン性Fe(III)錯体を用いたイオン液体を実現したが、これらは空気・熱に対して不安定であった。今回Co(III)錯体を用いることによって、安定な液体を合成し、その液体物性を明らかにした。
第三に、外場応答性イオン液体を基盤とした機能性フィルムを開発した。カチオン性ソルバトクロミック錯体をナフィオン膜に取り込ませる方法によって、色変化によって溶媒が検知できるフィルムを実現した。置換基の調節によって、幅広い変色特性を持たせることができた。
このほか、メタロセニウム塩の物性に関する基礎研究として、フェロセン系分子からなる塩の結晶構造と磁性を検討した。
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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
今年度の研究によって、合成が容易で、透明、かつ安定性の高いメタロセン系イオン液体が初めて実現した。この系は置換基導入も簡便であるため、物性・反応性を見据えた多様な展開が可能となる。また、置換基効果が明らかとなり、今後の分子設計に有用な知見が得られた。これらの結果は錯体系イオン液体の展開可能性を大きく拡張するものである。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度の結果を基盤とし、錯体系イオン液体の機能性の開拓をより広範に進める。①分子内での配位転換機構を用いた液体物性制御を実現する。②ガス吸脱着性イオン液体の開発・評価を進める。③機能性フィルム合成の手法を拡張し、多様な形態を持つ外場応答系物質の開拓を進める。
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