2004 Fiscal Year Annual Research Report
構造規制された金属クラスターの開発を基盤とする機能性ナノ分子デバイスの設計
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13304053
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
棚瀬 知明 奈良女子大学, 理学部, 教授 (50207156)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青島 敬之 三菱化学株式会社, 横浜総合研究所, 副主任研究員
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| Keywords | 金属クラスター / 金属-金属結合 / 六核錯体 / 白金 / 三座ホスフィン / ビスイソニトリル / 量子細線 / ナノ分子 |
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| Research Abstract |
電子工学等の分野における次世代材料の開発を行う上で重要な課題の一つは、デバイスの高集積化と高機能化であり、また、高集積化と高機能化を効率よく進めることができれば、環境やエネルギー資源に対する負荷の少ない社会を実現することができると考えられる。本研究は、ナノ単位として機能する構造規制された遷移金属クラスター化合物を用い、それらを金属及び非金属原子・分子で連結・集積というこれまでにないアプローチで、次世代を担う分子デバイスの開発を目的としている。
最終年である本年度は、直鎖状白金同種・異種金属六核クラスターについて研究を総合的に展開した。白金三核錯体[Pt_3(μ-dpmp)_2(RNC)_2](PF_6)_2(R=Xyl(1a), Mes(1b), tBu(1c))を、NaBH_4で還元することにより濃青色クラスター(3)が、また、Pt_2Pd異種金属三核錯体[PT_2Pd(μ-dpmp)_2(XylNC)_2](PF_6)_2(2)とNaOMeとの反応により濃緑色クラスター(4)が得られることを既に見いだし、種々の分光分析・質量分析により[Pt_6(μ-H)(μ-dpmp)_4(RNC)_2](PF_6)_3(R=Xyl(3a),Mes(3b),tBu(3c))及び[Pt_4Pd_2(μ-H)(μ-dpmp)_4(XylNC)_2](PF_6)_3(4a)の組成を持ち、金属-金属結合及び金属-水素-金属3中心結合により直鎖状六核構造を保持していることを確定した。六核錯体3a及び4aの2電子酸化体[Pt_4M_2(μ-dpmp)_4(RNC)_2](PF_6)_4(M=Pt(5a), R=Xyl ; M=Pd, R=Xyl(5b))の合成・単離にも成功し、酸化に伴いクラスター骨格は保持されているが、金属六核鎖の末端部から中央部への金属結合電子の流入が生じ、金属-金属結合距離のダイナミックな変化が起こることが明らかとなった。このような結果の一部はAngew.Chem.Int.Ed.等に論文発表した。さらに、これらクラスターの末端配位子を変化させうる手法を開発したことにより分子細線の戦略的合成に対する端緒をつかんだ。今後は、電気化学的及び物性科学分析により、直鎖状金属クラスターを基盤とした分子デバイスの開発を進める予定である。
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