錯体ナノチューブにおける内空間を舞台とした物性開拓

复杂纳米管内部空间物理性质的探索

• 批准号: 22K05142
• 负责人: 大坪 主弥
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05142/
• 关键词: ナノチューブ; プロトン伝導; 電子伝導; 水クラスター; 薄膜材料; 疎水性空間; 混合伝導性

近年、ボトムアップ合成を基盤とした金属-有機ナノチューブ(MONTs)の合成に成功した。このMONTsにおいては、疎水性内空間に捕捉された水分子がバルク状態とは異なる特異なクラスター構造を形成し、高プロトン伝導性を示すことなどを明らかにした。本研究課題においてはこのようなMONTを基盤材料として、水分子クラスターの構造制御、新奇なガスハイドレート構造の構築と物性開拓、そしてゲスト包接やドーピング、そして新規材料合成による多彩な電子伝導性(金属伝導・超伝導)の発現等を目的とする。研究初年度となる2022年度では、界面活性剤アニオンを対アニオンとして用いたMONTについて、高分解能透過型電子微鏡(HRTEM)観察から特異な結晶性のバンドル構造を観測することに成功した。この結果は、電子顕微鏡観察で明確なバンドル構造が直接観測されたMONTの世界初の例である。さらには有機溶媒に分散させたMONT試料をシリコン基板上にキャストして得られた薄膜試料においては、結晶性のバンドルが表面上に並んだ構造であることが原子間力顕微鏡(AFM)観察から明らかになり、さらには、溶液の濃度に依存して膜厚をコントロール可能であるとが明らかとなった。

In recent years, the synthesis of metal-organic substrates has been successfully carried out. These MONTs capture water molecules in the water space, form special structures, and exhibit high conductivity. This research project aims at the development of multi-color electronic conductivity (metal conductivity and superconductivity) in the synthesis of new materials, such as MONT substrate materials, structural control of water molecules, construction and physical properties development of novel MONT structures, etc. In the initial year of the study, from 2020 to 2022, the interfacial active agent was successfully detected by high resolution energy transmission electron microscope (HRTEM). The results show that electron microscopy is the first example of direct measurement of the structure. The MONT sample was dispersed in organic solvent, and the structure of the film sample was observed by atomic force microscopy (AFM). The concentration of the solution depends on the film thickness.

项目成果

Synthesis and physical properties of a dithiopropanoate-based MMX-chain complex with a terminal methyl ester group

带有末端甲酯基团的二硫代丙酸酯基 MMX 链复合物的合成和物理性质

• 发表时间: 2022
• 作者: Hayato Moriyama;Kazuya Otsubo;Yuiga Nakamura;Hiroshi Kitagawa
• 通讯作者: Hiroshi Kitagawa

Observation of an Alternate Charge-Polarization State in a One-Dimensional Pt-Pt-I Chain Compound with a Bulky Pendant Ligand

具有大体积悬垂配体的一维 Pt-Pt-I 链化合物中交替电荷极化状态的观察

• DOI: 10.1002/anie.202214108
• 发表时间: 2022
• 期刊: Angew. Chem. Int. Ed.
• 作者: H. Moriyama;K. Otsubo;K. Sugimoto;S. Kawaguchi;H. Kitagawa
• 通讯作者: H. Kitagawa

Synthesis of a 3D chiral networked MX compound

3D 手性网络 MX 化合物的合成

• 发表时间: 2022
• 作者: Hao Liang;Kazuya Otsubo;Shogo Kawaguchi;Yuiga Nakamura;Hiroshi Kitagawa
• 通讯作者: Hiroshi Kitagawa

A 3D chiral networked MX compound

3D 手性网络 MX 化合物

• 发表时间: 2023
• 作者: Hao Liang;Kazuya Otsubo;Yuiga Nakamura;Shogo Kawaguchi;Hiroshi Kitagawa
• 通讯作者: Hiroshi Kitagawa

Dibenzodiazapyracylenes: Doubly N‐Doped Cyclopenta‐Fused Polycyclic Molecules That Exhibit High Carrier Mobility

二苯并二氮杂吡啶：具有高载流子迁移率的双 N 掺杂环戊稠合多环分子

• DOI: 10.1002/anie.202200341
• 发表时间: 2022
• 期刊: Angewandte Chemie International Edition
• 作者: Morimoto Yuki;Koo Yun Hee;Otsubo Kazuya;Kitakado Hidetsugu;Seki Shu;Osuka Atsuhiro;Tanaka Takayuki
• 通讯作者: Tanaka Takayuki