有機・有機金属ハイブリッド型混合原子価酸化還元活性分子群の創製

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 有機・有機金属ハイブリッド型混合原子価酸化還元活性分子群の創製
• Author/Editor: 小川, 智
• Author Heading: 小川, 智
• Publication Date: 2008-06-01
• Publication Date (W3CDTF): 2008-06-01
• Alternative Title: Design of Organic-Oraganometallic Hybrid Molecules with Mixed-valence Redox Activity
• Text Language Code: jpn
• Subject Heading: Electron-transfer System; Metallocene; Mixed-valency; Oraganic-Oragamometallic Hybrid; Redox Active; メタロセン; 有機、金属ハイブリッド; 有機・有機金属ハイブリッド; 混合原子価状態; 酸化還元系; 電子移動システム
• Target Audience: 一般
• Note (General): 本研究では、複素環内に高周期14,15,16族元素を導入した有機分子群を合成し、その構造、多電子酸化還元挙動を明らかにするとともに、一分子内に複数の孤立電子を持つ常磁性化学種を形成させ、その分子間、分子内におけるスピン相互作用の本質を解明し、混合原子価状態における可逆多電子移動を利用した新規な電子デバイス分子群の開発を行おうとするものである。高周期14,15,16族ヘテロ原子特有の最外殻電子の容易な授受による酸化還元活性の向上、および多電子移動過程の可逆性の向上、混合原子価状態の安定形成により、電子状態を自在にプローブが可能となる。本研究計画を実施するにあたり、専門を異にする研究者が有機的連携をはかり、研究代表者の小川が主として合成に携わり、分担者の木村が構造解析を行い、その後、分担者の吉本が物性評価を実施した。 平成18年度は、標的分子群の一群であるベンゼン縮合型含フェロセン複素環分子群を,平成19年度は、標的分子群の一群であるチオフェン骨格に複数のフェロセンを導入した多置換チオフェン誘導体の高効率合成を実現するため、独自開発した経路での合成を小川が担当し、達成した。それらの化合物の構造決定は、木村が担当し、融点、赤外吸収スペクトル、紫外可視吸収スペクトル、核磁気共鳴、質量分析、元素分析、およびX線構造解析により実施した。さらに、その混合原子価状態における電気化学的特性を評価するため、吉本が担当し、サイクリックボルタンメトリーおよび電子スピン共鳴の測定を行った。その結果、目的の多段階酸化還元特性の発現が確認され、混合原子価状態を経由する分子系の創製が実現した。得られた新規な知見は、研究発表欄に記載した論文等で発表した。; In recent years, the study of molecules comprising multiple reduction-oxidation (redox) centers have attracted considerable research interest in the field of material science due to the preparation of new π-conjugated materials with application in material science. Moreover, this kind of molecule having more than two redox-active metal centers is a fundamentally attractive target for the study of multi-electron transfer processes via the mixed valence state derived from these multi-metallic systems. On the other hand, interest in the design of novel redox-active organic centers by the use of a 5π- and 7π- electron framework containing group 16 elements has led us to explore the synthesis of new 5-membered heterocycles containing sulfur atom (s). Therefore, we have designed oligo-ferrocene derivatives bridged by thiophene, bithiopehene, and terthiophene as both cathodic and anodic multiple-redox active organic-organometallic hybrid molecules. Each molecule has been systematically and selectively synthesized from heloferrocene or ferrocenylzinc chloride by cross-coupling reactions with thiophene or oligothiophene derivatives. Characterization of the molecules was performed by physical and spectroscopic means. The cyclic voltammograms of the novel organic-organometallic hybrid molecules containing both thiophene and ferrcene fragments showed well-defined reversible both anodic and cathodic steps derived from the unusually stable 5π thiophene radical cations, 7π thiophene radical anions. In addition, the molecules showed multiple distinct reversible anodic steps derived from ferrocenium cations separated from each other by a thiophene or an oligothiophene.
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 岩手大学 : 岩手大学リポジトリ

• Summary, etc.: 平成18年度～平成19年度科学研究費補助金[基盤研究C](課題番号18550027)研究成果報告書(Provided by: 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）)