| 研究実績の概要 |
電子およびプロトンは、生体系・人工系を問わず種々の機能発現の鍵となる極めて重要な要素である。したがって、電子／プロトンの動きを能動的に制御可能な人工分子を構築することは、基礎学術的観点ならびに機能性材料開発の両面から非常に意義深い。本研究では、多核金属錯体中に高次非対称性を導入することを通じて、電子／プロトン移動能の精密制御を可能とする新奇機能性分子群の創出を目的とする。
前年度までの研究により、金属イオンと有機配位子（3,5-bis(2-pyridyl)pyrazole、Hpbb）からなる５核金属錯体において、錯体を構成する配位子部位に２種類の金属イオンを段階的に配位させることで金属イオン配置を非対称化できることが明らかとなった。そこで、本年度の研究においてはこの段階的錯形成法を活用した異種金属5核錯体の合成と物性探索を行った。対象として、ルテニウムイオンとコバルトイオンを有する錯体の合成を行った。上述の２段階錯形成を実施した結果、錯体のアピカル位にルテニウムイオンが、中心の三核部分にコバルトイオンが導入されていることが単結晶X線構造解析によって明らかになった。この錯体においては三核部分の架橋配位子がヒドロキシ（OH-）基であった。そこで、この錯体に対し過剰量の塩基を添加したところ、架橋部位がオキソ（O2-）となった錯体が生成した。オキソ型錯体についても単結晶X線構造解析によりその構造を明らかにした。次に、この錯体内部に存在するプロトンが物性に与える影響を調査するために電気化学測定を行った。すると、オキソ錯体とヒドロキソ錯体では電子移動能に大きな差異がみられた。そこで、この電子移動能の制御に立脚した機能開拓を目的として、触媒能の調査を実施した。すると、オキソ体がヒドロキソ体よりも電気化学的水素発生反応対して良好な活性を示すことが明らかになった。
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