インターエレメント結合による自己組織化インターフェースの高次機能化

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本研究では、分子内に複数のチオール基を有する多価チオール体で金表面を修飾する多点吸着による多次元有機表面の形成について検討したところ、以下に要約する研究成果を得た。尚、多点吸着による自己集合単分子層に関する研究例はほとんどない。酸化還元活性基としてテトラチアフルバレン(TTF)を用い、分子内に4個のチオール基を有するテトラチアフルバレン誘導体(1)を合成し、多点吸着による自己集合単分子層の形成について検討した。多点吸着による自己集合単分子層の形成は、化合物(1)の1mMジクロロメタン溶液に金電極を浸漬して行った。自己集合単分子層の性質については、電気化学的手法により解析した。即ち、作成したTTF-単分子層修飾金電極の酸化還元挙動をサイクリックボルタンメトリーにより調べた。その結果、ジクロロメタン中におけるTTF-単分子層修飾金電極のサイクリックボルタモグラムからは、TTF骨格に基ずく段階的な2電子移動のピークが観測され、単分子層修飾電極に特有の波形を示した。更に、繰り返し測定を行っても、そのサイクリックボルタモグラムには、ほとんど変化が見られず、テトラチオール(1)が金表面上に修飾されていることが明かとなった。一方、同様にモノチオール単分子層金電極を作成し、サイクリックボルタンメトリーを用い多重走査を行ったところ、モノチオール単分子層の方が不安定であることが判明した。即ち、テトラチオール(1)単分子層は非常に安定であり、テトラチオールの金表面上への多点吸着に起因することが判明した。