ナノ空間内でのビルドアップ型の合成反応による超効率的分子デバイスの作製

通过纳米空间中的堆积合成反应制造超高效分子器件

• 批准号: 22685011
• 负责人: 寺尾 潤
• 金额: $ 8.74万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22685011/
• 关键词: シクロデキストリン; 分子エレクトロニクス; ポルフィリン; クロスカップリング反応; 園頭共重合反応; 分子ワイヤ; ロタキサン; ジアリールエテン

本研究では、機能性部位をπ共役鎖内により数多く導入することにより、外部刺激による応答性を向上させた分子デバイスの作製を目指し、本手法の鍵となる被覆型共役モノマーの合成及び種々の機能性分子との園頭共重合反応による被覆型機能性分子ワイヤの合成を行った。また、ナノ電極間での共重合反応による分子配線を試みた。既存法により合成した完全メチル化α-シクロデキストリン(PM α-CD)モノトシラートから5段階を経て、総収率42%で両端にアルキニル基を有する被覆型共役モノマーを合成した。次に、この被覆型共役モノマーと両端にハロゲン基を有する機能性分子であるポルフィリン、ジアリールエテンとの薗頭共重合反応を行うことにより、被覆型機能性分子ワイヤの合成を行った。得られた各分子ワイヤに対して分光及び電荷移動度測定を行ったところ、それぞれの機能性部位に由来する特性が確認された。次に、フォトクロミズムによりスイッチング機能を有する機能性分子を用いた分子デバイスの作製を試みた。20nmのギャップを持つ金電極をパラ位にエチニル基を有するジフェニルジセレニド溶液に浸漬させ、電極表面に重合反応部位を導入した。次に、得られた修飾電極を洗浄後、量論量の被覆型共役モノマーと機能性分子の入った溶液に浸漬させ、薗頭共重合反応を行った。反応終了後に得られた電極を313nmの紫外光照射下で電流値を測定したところ、電流値の増加が見られ、本手法による分子結線に成功した。以上、本研究では、共重合反応による分子配線法での結線を目指し、被覆型共役分子として2種類の連結型[3]ロタキサン及び、機能性分子としてポルフィリン誘導体、ジアリールエテン誘導体の合成に成功し、これらの分子を用いて、共重合反応による分子配線法による結線にも成功した。

This study is based on the functional parts of the lock, the internal structure of the lock, the introduction of the number of components, and the response to external stimulation. , this technique is a combination of a key となる type co-operated モノマーの synthesis and a び々のfunctional molecule との园头coincidence reaction による coated type functional molecule ワイヤの synthesis を行った. The mutual overlap between the また and ナノ electrodes is used to test the molecular wiring. Existing method of synthetic synthesis α-シクロデキストリン(PM) α-CD) Minervado is a 5-step silica gel with a yield rate of 42%. It has a coated silica gel and is a synthetic silica gel. Sub-type coated type co-functional molecule であるポルフィリン, ジアリールエテンとの薗头 overlaps with the anti-reflection を行うことにより, and the coated functional molecule ワイヤの synthesizes を行った. The spectroscopy and charge mobility measurement of each molecule of the られたをたところ, the origin of the functional parts of the られぞれのconfirmation of the characteristics of each molecule.に、フォトクロミズムによりスイッチング Functional molecule を有するfunctional molecule を Use いたmolecule デバイスの to make をtrial みた. 20nm gold electrode holder The ニルジセレニド solution is impregnated, and the electrode surface is introduced into the overlapping reaction area. Next, after cleaning the modified electrode, measure the amount of coated co-functional molecules and soak them in the solution, and the total overlap of the electrodes will be reversed. After the reaction was completed, the current value was measured under the irradiation of 313nm ultraviolet light using the electrode, and the current value was increased and the molecular wiring was successfully connected using this method. As mentioned above, in this study, the co-coincidence reaction molecular wiring method での knot line を mesh finger し, the 2 types of coated common molecules と し て 2 types of connection type [3] ロタキサン and び, and the functional molecule としThe synthesis of てポルフィリン inducer and ジアリールエテン inducer was successfulし、これらThe molecular wiring method was successfully used, and the molecular wiring method of the overlapping reaction was successful.

项目成果

被覆型分子ワイヤの合成と分子エレクトロニクス材料への応用

涂层分子线的合成及其在分子电子材料中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: Kazuyuki Oshima;Toshimichi Ohmura;Michinori Suginome;寺尾潤
• 通讯作者: 寺尾潤

Synthesis of Linked Symmetrical [3]Rotaxane Having an Oligomeric Phenylene Ethynylene Unit as a π-Guest via Double Sonogashira Cross-coupling

通过双 Sonogashira 交叉偶联合成具有低聚苯乙炔单元作为 π 客体的连接对称 [3] 轮烷

• 发表时间: 2010
• 期刊: Chem.Lett.
• 作者: Jun Terao;Akihisa Wadahama;Tetsuaki Fujihara;Yasushi Tsuji
• 通讯作者: Yasushi Tsuji

Synthesis of Highly Insulated Molecular Wires by Polymerization of Organic Soluble Linked Symmetrial [3]-Rotaxane as a Monomer

以有机可溶性连接对称[3]-轮烷为单体聚合合成高绝缘分子线

• 发表时间: 2010
• 期刊: Macromolecular Symposia
• 作者: Jun Terao;Susumu Tsuda;Keisuke Tsurui;Nobuaki Kambe
• 通讯作者: Nobuaki Kambe

Preparation and characteristic control of conducting polymer/metal oxide nano-hybrid films for solar energy conversion

太阳能转换用导电聚合物/金属氧化物纳米杂化薄膜的制备及特性控制

• 发表时间: 2010
• 期刊: Ceramic Engineering and Science Proceedings
• 作者: Yasuhiro Tachibana;Satoshi Makuta;Yasuhide Otsuka;Jun Terao;Susumu Tsuda;Nobuaki Kambe;Susumu Kuwabata
• 通讯作者: Susumu Kuwabata