パイ共役ポリマー配位子の遷移金属錯体によるエネルギー変換、貯蔵配位空間の構築

利用π共轭聚合物配体的过渡金属配合物构建能量转换和存储配位空间

基本信息

批准号：
17036017
负责人：
山本隆一
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ポリ(2,2'-ビピリジン)等のパイ共役ポリマー配位子は、遷移金属と錯体を形成して、特異なエネルギー変換機能、貯蔵機能を有するようになる。これらの機能は、長鎖パイ共役配位子に沿う電子移動が容易であるためと考えられる。本研究では、まず新しいパイ共役ポリマー配位子を合成した。たとえば、1,10-フェナントロリンの側鎖に種々のクラウンエーテルが結合した単位からなるポリ(フェナントロリン)類、シッフ塩基を側鎖に有するフェニレンを構成単位とするポリフェニレン類、ビピリミジンを構成単位とするポリ(ビピリミジン)類、ジピリジルアミンからなるポリ(ジピリジルアミン)類を合成した。そして、これらのパイ共役ポリマー配位子を、NMR法等により同定した。次いで、これらのパイ共役ポリマー配位子の遷移金属錯体を合成した。反応はスムースに進行して、遷移金属錯体が収率よく得られた。遷移金属としては、ニッケル、ルテニウム等を用いた。得られた遷移金属錯体について、紫外可視吸収スペクトル、蛍光スペクトル、電気化学的酸化還元反応の解析等を行い、遷移金属錯体と光の相互作用によるエネルギー変換、酸化・還元にともなうエネルギー変換と貯蔵の基礎を得た。例えば、ポリ(フェナントロリン)類、ポリ(ビピリミジン)類は分子内に電子吸引性イミン窒素を有するために、電気化学的還元を受け易いことが確認された。また、幾つかのパイ共役ポリマー配位子については、キャスト膜等の固体中において、分子集合体の形成や分子間電子相互が起こることを見出し、ごの様な現象がエネルギー変換、貯蔵に及ぼす影を解析した。

派偶联的聚合物配体，例如聚（2,2'-Bipyridine）与过渡金属形成复合物，并成为唯一的能量转换和储存功能。这些功能被认为是由于沿着长链偶联配体的电子转移的易于性。在这项研究中，首先合成了一种新的结合派的聚合物配体。例如，由单元组成的单位聚（苯授毒素）与1,10-苯恐惧胺的侧链结合，由苯基苯烯组成的苯烯二苯基侧链上的苯基，聚（双酰亚胺）在其二吡啶胺的二吡啶胺中，由双二酰亚胺组成的结构单位和二吡啶基氨基酯组成。然后，通过NMR方法或类似物鉴定这些偶联的聚合物配体。然后合成这些偶联的聚合物配体的过渡金属络合物。反应顺利进行，并以高产量获得过渡金属络合物。镍，唯一等被用作过渡金属。通过紫外线可见的吸收光谱，荧光光谱，电化学氧化和氧化还原反应分析所得的过渡金属络合物，以及通过氧化和还原结合的能量转换和储存的能量转化，能量转换和存储之间的能量转化的基础。例如，聚（苯恒定剂）和聚（双酰亚胺）在其分子中具有吸收的亚胺氮，因此容易出现电化学还原。此外，对于某些偶联的聚合物配体，发现分子组件和分子间电子出现在固体中，例如铸造膜中，以及分析了影响能量转化和存储的现象的阴影。