精密合成化学的手法を利用した有機分子-基盤接合系の構築

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電子デバイス開発に適合した分子-電極接合系は現状では不十分であり、その開発が切望されている。本応募研究では、精密有機合成化学的手法を駆使して、電子輸送効率を考慮した有機分子-シリコン表面接合系の精密構築手法の開発を行った。電子デバイスの創出への利用を念頭においた有機分子-電極接合系の開発研究において、最新に至るまでの合成化学的手法を最大限に活用する点が本研究の特色・独創的な点である。今年度は、金表面やシリコン表面での精密組織化を志向して設計した種々の有機化合物の合成、2)金やシリコン表面上での有機単分子層を介した金属錯体の固定化、3)単分子層を組織化した表面の触媒反応場としての応用などを行った。例えば含窒素ヘテロ環カルベン-Rh(I)錯体の単分子層を金表面上に構築する手法を開発し報告した。含窒素へテロ環カルベンは高周期の遷移金属と強固に結合する特徴を有する分子であり、「金属-分子-電極」構造の鍵となる分子として着目した。この分子を介して様々な精密かつ高密度に2次元自己組織化構造が形成することを確認した。また、単結晶シリコン表面やシリカ表面への機能性金属錯体の固定化についても検討し、触媒としての応用例をそれぞれ示した。また、金属表面との電気伝導特性に優れた分子としてイソシアニド分子に着目したところ、木口・村越グループとの共同研究として単分子伝導度測定に成功し、予想通りの良好な伝導特性を確認した。