動的水素結合鎖と一次元電子系が協奏する新規金属錯体の構築

动态氢键链与一维电子系统协同构建新型金属配合物

• 批准号: 19J23309
• 负责人: 堂ノ下 将希
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J23309/
• 关键词: 金属錯体; 水素結合

酸性度が近いプロトンドナーとプロトンアクセプターの間の水素結合においては、ドナー・アクセプター間での水素移動が生じうることが知られている。このような水素結合中の水素ダイナミクスと、電気伝導性や磁性等の電子物性の相関は、特異な物性をもたらすことから、盛んに研究が行われている。特に、水素結合ネットワーク系においては、水素の協同移動や長距離輸送等の、孤立した水素結合系とは異なるダイナミクスが期待されるが、そのような系における知見は乏しい。そこで本研究では、ネットワーク系に特有の水素ダイナミクスと電子物性が相関する系の構築およびその相関物性評価を目的とした。特に、白金の部分酸化状態に由来する高電気伝導性を示す系が多く報告されている、ジチオカルボキシラト配位子を有するパドルホイール型白金二核錯体に着目し研究を行った。本年度は、プロトンドナーおよびプロトンアクセプターとして機能するホスホン酸部位を導入した配位子を新規に設計し、白金錯体を合成した。これの脱プロトン体(錯陰イオン)を用いて、電子供与分子であるテトラチアフルバレン(TTF)の陽イオンラジカル塩を作成した。単結晶X線回折測定により結晶構造を明らかにした。各種分光測定から、白金は2価(閉殻)でありTTF分子は部分酸化状態であることを明らかにした。直流抵抗測定により、TTF陽イオンラジカルの一次元集積に由来する電子伝導性を確認した。交流インピーダンス測定により、ホスホン酸部位からなる一次元水素結合ネットワークに由来するプロトン伝導性を確認した。TTF分子間の移動積分が小さいために電子伝導性が低く、電子伝導性の評価を狭い温度域でしか行えなかったが、TTFの硫黄をセレンに置換したテトラセレナフルバレン(TSF)を用いること等により電子伝導性を向上することで、電子伝導とプロトン伝導の相関の検討が可能になると期待される。

The acidity is close to the middle of the water element binding, and the water element movement between the middle of the water element binding and the middle of the water element binding occurs. The correlation between the electronic properties of water, conductivity, magnetism, etc. in the combination of water and oxygen, and the study of specific physical properties are carried out. In particular, there is a lack of knowledge about the water element binding system, such as the coordinated movement of water elements and long-distance transport. The purpose of this study is to evaluate the correlation properties of water elements unique to the system. The origin of the partial acidification of platinum and platinum has been studied in detail. This year, we will introduce a new design for the acid site and synthesize platinum complexes. The electron donor molecule (TTF) and the electron donor molecule (TTF) are used to form the electron donor molecule. X-ray crystallographic analysis shows that the crystal structure is very bright. All kinds of spectroscopic determination, platinum 2 (closed shell) TTF molecules are partially acidified DC resistance measurement, TTF positive voltage measurement and one-dimensional integration to confirm the electron conductivity AC measurement of the acid site of the first element binding to the origin of the conductivity of the determination TTF molecular mobility integral is small, electronic conductivity is low, electronic conductivity is evaluated in a narrow temperature range, TTF sulfur is replaced by sulfur, electronic conductivity is high, and correlation is possible.

项目成果

PROTON DYNAMICS OF COCRYSTALS COMPOSED OF 2-PYRROLIDONE AND ANILIC ACID DERIVATIVES WITH ONE-DIMENSIONAL HYDROGEN-BONDED NETWORKS

具有一维氢键网络的2-吡咯烷酮和苯甲酸衍生物共晶的质子动力学

• 发表时间: 2019
• 作者: Masaki Donoshita;Yukihiro Yoshida;Mikihiro Hayashi;Ryuichi Ikeda;Kunihisa Sugimoto;Susumu Tanaka;Hiroshi Kitagawa
• 通讯作者: Hiroshi Kitagawa

Crystal Structure and Physical Properties of a Salt Consisting of Cationic TTF and Platinum Dinuclear Complex Anion Bearing Hydrogen-Bonded Networks

阳离子TTF和含氢键网络的铂双核络合物阴离子盐的晶体结构和物理性质

• 发表时间: 2021
• 作者: Masaki Donoshita;Yukihiro Yoshida;Hiroshi Kitagawa
• 通讯作者: Hiroshi Kitagawa

一次元水素結合ネットワークを有する2-ピロリドン-アニル酸誘導体共結晶における分子の配列様式ならびにダイナミクス

具有一维氢键网络的2-吡咯烷酮-苯甲酸衍生物共晶的分子排列和动力学

• 发表时间: 2019
• 作者: 堂ノ下将希;吉田幸大;林幹大;池田龍一;河口彰吾;杉本邦久;山村泰久;齋藤一弥;北川宏
• 通讯作者: 北川宏

水素結合ネットワークを有する白金二核錯陰イオンを用いたTTF陽イオン塩の構造と物性

具有氢键网络的铂双核络合物阴离子TTF阳离子盐的结构和物理性质

• 发表时间: 2021
• 作者: 堂ノ下将希;吉田幸大;北川宏
• 通讯作者: 北川宏

Molecular arrangements and dynamics in cocrystals composed of 2-pyrrolidone and anilic acid derivatives with one-dimensional hydrogen-bonded networks

具有一维氢键网络的2-吡咯烷酮和苯甲酸衍生物共晶的分子排列和动力学

• 发表时间: 2020
• 作者: Masaki Donoshita;Yukihiro Yoshida;Mikihiro Hayashi;Ryuichi Ikeda;Kunihisa Sugimoto;Susumu Tanaka;Hiroshi Kitagawa
• 通讯作者: Hiroshi Kitagawa