混合原子価状態積層化によるπ共役分子の階層構造制御と機能

通过混合价态堆叠实现π共轭分子的层次结构控制和功能

基本信息

批准号：
19022015
负责人：
中建介
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Kyoto 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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

電荷移動錯体結晶が低次元金属的導電性を発現する要因である電荷移動相互作用を駆動力としたπ共役系有機分子の混合原子価状態積層化をπ共役系分子自己集積化の分子間相互作用とした新概念の階層構造制御法によるナノファイバー状構造体を構築するともに、得られる階層構造体の電子磁気的機能の評価を行うことで、革新的な共役系有機導電性材料を創製すること目標として研究を行った。以下に研究成果を示す。(1)酢酸銀、トリフルオロ酢酸銀、パーフルオロブタン酸銀を用いてアセトニトリル中でTTFを混合させた検討を行った。いずれの場合も紫外可視吸収スペクトルよりTTFカチオンラジカルの生成が認められ、電荷移動反応の進行が認められたため、それらの溶液を基盤表面にキャストして走査型電子顕微鏡観察を行ったところ、酢酸銀やトリフルオロ酢酸銀を用いた場合には結晶様構造のみが見られたが、パーフルオロブタン酸の銀塩を用いた場合のみナノファイバー状構造体が形成することが確認できた。紫外可視近赤外吸収スペクトルにおける2000nm付近のブロードな吸収が観測されたことから、パーフルオロブタン酸のような立体的に嵩高い有機アニオンを用いてもTTF同士の混合原子価状態積層が達成されていることが確認できた。(2)種々の有機アニオンを有するTTFのカチオンラジカル塩を、種々の有機酸の存在下でヨードベンゼンジアセテートをTTFと反応させることで合成し、これと中性のTTFとアセトニトリル中で種々の割合で混合し、基板上にキャストすることで混合原子価状態積層化ナノワイヤーが合成できるかの検討を行った。その結果、対アニオンとしてヘプタフルオロブチレートを用いた場合にナノファイバーの形成が認められ、このとき紫外可視近赤外吸収スペクトル測定によって混合原子価状態の形成を確認した。

The research was conducted with the goal of creating nanofiber-like structures using a new concept of hierarchical structure control method, which is the driving force of charge transfer complex crystals, which is the factor that causes charge transfer complexes to exhibit low-dimensional metallic conductivity, as a driving force, and the new hierarchical structure control method was used to form mixed-valence state stacking of π-conjugated organic molecules, which is the factor that causes电荷转移复合物晶体以表现出低维的金属电导率，并产生创新的共轭有机导电材料。研究结果如下所示。（1）使用乙酸银，三氟乙酸银和银色全氟丁烷在乙腈中将TTF混合在乙腈中。在这两种情况下，从紫外线可见的吸收光谱中都观察到TTF阳离子自由基的形成，并且观察到电荷转移反应的进展。当将这些溶液施放在底物的表面并在扫描电子显微镜下观察时，仅当使用乙酸银或三氟乙酸银时，仅观察到晶体样结构，但可以证实，仅当使用了纯氟丁硫酸银盐时才形成纳米纤维样结构。在红外吸收光谱附近的紫外线可见性中观察到了2000 nm的广泛吸收，并且可以证实，即使使用了诸如荧光原硫酸酸性的宽阔有机阴离子，也可以实现TTF的混合价态堆叠。（2）我们研究了是否可以通过在存在各种有机酸的情况下与碘苯二乙烯与TTF反应混合价状态层状纳米线，并以各种比例与中性TTF与中性TTF混合并将其铸造到底物上。结果，当将七氟丁酸用作反阴离子时，观察到了纳米纤维的形成，目前，通过测量紫外线可见性近膜吸收光谱来确认混合价状态的形成。