Development of Multivalent-ion conducting solids using metal cluster aggregates

昨年度までに引き続き、イオン伝導を媒介する金属錯体の開発を継続した。パラジウム二価イオンに対してＤ-ペニシラミンとＬ－ペニシラミンを混合配位させることにより、計３種類のパラジウム四核錯体の立体異性体を結晶として単離した。この化合物について、交流インピーダンス法によりイオン伝導度を調査したところ、水素イオンを伝導イオンとする伝導挙動が観測された。興味深いことに、同一キラリティの配位子のみから構成されるホモキラル錯体のほうが、異なるキラリティの配位子が混合したヘテロキラル錯体よりも50倍以上大きなイオン伝導を示すことが確認された。これは、分子のキラリティがイオン伝導度性に影響を与えることを確認した初めての例である。さらに、2-アミノエタンチオールをもつ9族(M)-11族(M')混合金属硫黄架橋五核錯体（[M3M'2(aet)6]3+）について、異なる11族元素をもつ錯体を混合することにより、自発的に金属スクランブル反応を起こすことを確認した。固体イオン伝導体を構成する多核錯体アニオンとして、表面に多数の非配位カルボキシ基（COOH基）をもつ多核錯体が有用であることがわかった。このような金属錯体を新たにMetal-Organic Carboxylates (MOCs)と命名した。MOCsに区分される化合物のうち、カルボキシ基を６個以上有するものを網羅的に調査し、107種類の化合物を掲載した総説論文をまとめた。また、溶液中でも安定なMOCsを形成しやすい配位子として、含硫アミノ酸であるシステインとペニシラミンやその誘導体が挙げられる。これらの含硫アミノ酸配位子をもつ金属錯体について244種類を網羅し、総説論文として発表した。

昨年度までに引き続き、イオン伝導を媒介する金属錯体の開発を継続した。パラジウム二価イオンに対してＤ-ペニシラミンとＬ－ペニシラミンを混合配位させることにより、計３種類のパラジウム四核錯体の立体異性体を結晶として単離した。この化合物について、交流インピーダンス法によりイオン伝導度を調査したところ、水素イオンを伝導イオンとする伝導挙動が観測された。興味深いことに、同一キラリティの配位子のみから構成されるホモキラル錯体のほうが、異なるキラリティの配位子が混合したヘテロキラル錯体よりも50倍以上大きなイオン伝導を示すことが確認された。これは、分子のキラリティがイオン伝導度性に影響を与えることを確認した初めての例である。さらに、2-アミノエタンチオールをもつ9族(M)-11族(M')混合金属硫黄架橋五核錯体（[M3M'2(aet)6]3+）について、異なる11族元素をもつ錯体を混合することにより、自発的に金属スクランブル反応を起こすことを確認した。固体イオン伝導体を構成する多核錯体アニオンとして、表面に多数の非配位カルボキシ基（COOH基）をもつ多核錯体が有用であることがわかった。このような金属錯体を新たにMetal-Organic Carboxylates (MOCs)と命名した。MOCsに区分される化合物のうち、カルボキシ基を６個以上有するものを網羅的に調査し、107種類の化合物を掲載した総説論文をまとめた。また、溶液中でも安定なMOCsを形成しやすい配位子として、含硫アミノ酸であるシステインとペニシラミンやその誘導体が挙げられる。これらの含硫アミノ酸配位子をもつ金属錯体について244種類を網羅し、総説論文として発表した。