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Syntheses of Porous Molecular Conductors toward Creating and Controlling Novel Electronic States

多孔分子导体的合成以创造和控制新型电子态

基本信息

批准号：
21H01901
负责人：
井口弘章
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Nagoya University (2022-2023)Tohoku University (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、有機結晶における新しい電子状態開拓法として分子の吸脱着を適用することを目指して、分子性導体と多孔性配位高分子(MOF)を融合した多孔性分子導体(PMC)の開発を行っている。本年度はこれまで取り組んできた「①骨格構造の次元性制御によるPMCの柔軟性の制御」に加えて、「②分子吸脱着によるPMCのバンド構造・バンドフィリング制御にも取り組んだ。①については新たに三回対称性を有するベンゼントリイミド(BTI)骨格に着目した。このBTI骨格を有する配位子及びPMCの合成を進めるにあたり、その導電特性の参考とするために、N-メチル化されたイミド基をもつBTI (BTI-Me)分子を用いて複数の電荷移動錯体を合成した。電気伝導度測定や分子軌道計算から、コバルトセニウムイオンを対カチオンに有する錯体は電荷秩序絶縁体であることが明らかとなった。一方、テトラメチルアンモニウムイオンを対カチオンに有する錯体はダイマーモット絶縁体であり、冷却していくと130 Kで構造相転移を起こして反強磁性的なスピン状態から強磁性的なスピン状態に転移する大変珍しい物質であることを見出した。これらの錯体における分子間のトランスファー積分は400 meVを超えるものあり、大きなバンド幅の形成が期待できる点で分子性導体としての高いポテンシャルを有していることを明らかにした。②についてはこれまでに合成してきたPMCが加熱により劣化しやすいことから、ナノ細孔中の高沸点溶媒を低沸点溶媒に交換し、ハロゲンガスやコバルトセンなどの酸化還元剤を用いたドーピングに取り掛かっている。しかし、酸化還元反応による構造変化や結晶性の劣化が見られることが多く、より堅牢なPMCを開発することが課題となっている。

This research is based on the new electronic state development method of organic crystallization and the application of the adsorption and desorption method of molecules. Molecular conductor and porous coordination polymer (MOF) are fused together with porous molecular conductor (PMC). This year's はこれまで取り组んできた「①Dimensional control of bone structure and softness of PMCのcontrol」に加えて、 ②Molecular absorbing and removing PMCのバンドstructural・バンドフィリングcontrolにもtakeりgroupんだ ①については新たに三级.対性を有するベンゼントリイミド(BTI)bone typeに目したこのBTI bone typeを有するmatching seat and びPM. C's synthetic を enters the めるにあたり, その Conductive properties の reference とするために, N-メチル化されたイミドbase をもつBTI The (BTI-Me) molecule is synthesized using the plural charge-shifting compound いて. Electrical conductivity measurement and molecular orbital calculation There is a チオンに有する合体はcharge order 縁体であることが明らかとなった. One party, Tactical メチルアンモニウムイオンを対カチオンに有するError body はダイマーモットJue縁body であり、Cooling していくと130 KでStructural phase shift こしてAnti-ferromagnetic なスピン state なスピン state に転movable する大変真しいMatter であることを见出した.これらの综合におけるINTERMOLECULE のトランスファーINTEGR 400 meVを超えるものあり、大きなバンドの Formation がLooking forward to できる点で分The conductor of the sub-conductor is the high-definition conductor. ② High boiling point solvent in についてはこれまでにSynthetic PMCがHeated and によりDeteriorationしやすいことから、ナノporesをLow boiling point solvent exchange, ハロゲンガスやコバルトセンなThe どの acidification is reduced to its original value using the いたドーピングに抋っている.しかし、Acidification reduction reaction によるStructural change やCrystallinity のdegradation が见られるこIt's a lot of work, and it's a strong project for PMC.

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Bluish Hydrochromic Naphthalenediimide Salt: Change of Hydrogen-bond Interactions as the New Mechanism of Vapochromism

蓝色水变色萘二亚胺盐：氢键相互作用的变化作为汽致变色的新机制

DOI：
10.1246/cl.210275
发表时间：
2021
期刊：
Chemistry Letters
影响因子：
1.6
作者：
Tanabe Tappei;Sato Tetsu;Fuku Kentaro;Uchida Kaiji;Yamauchi Tamon;Takaishi Shinya;Iguchi Hiroaki
通讯作者：
Iguchi Hiroaki

Electrically conductive metallocycle: densely packed molecular hexagons assembled by π-radicals

导电金属环：由π自由基组装而成的密集分子六边形

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
北野仁悟;芳野遼;笹木健太;大谷亮;宮坂等;大場正昭;Aiko Fukazawa;Hiroaki Iguchi
通讯作者：
Hiroaki Iguchi

Porous Molecular Conductor Constructed from Densely Packed Hexagonal Metallocycle

由致密堆积的六方金属环构成的多孔分子导体

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroaki Iguchi;Mengxing Cui;Ryuichi Murase;Shinya Takaishi;MasahiroYamashita
通讯作者：
MasahiroYamashita

Interdigitated Pt?Br chains with π-stacking: an approach toward Robin?Day class I mixed valency in MX-chain complexes

具有 π 堆积的叉指 Pt?Br 链：MX 链复合物中 Robin?Day I 类混合价的一种方法

DOI：
10.1039/d1dt02996g
发表时间：
2021
期刊：
Dalton Transactions
影响因子：
4
作者：
Afrin Unjila;Fuku Kentaro;Cui Mengxing;Iguchi Hiroaki;Mian Mohammad Rasel;Nakanishi Ryo;Takaishi Shinya;Yamashita Masahiro
通讯作者：
Yamashita Masahiro

堅牢な多孔性分子導体の開発とゲスト分子による電子物性制御

开发坚固的多孔分子导体并使用客体分子控制电子特性