多段階水素・電子移動状態を利用した多機能分子導体の開発

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水素移動と電子移動とが結合した系を構築する目的で、EDT-TTFドナー分子へのスクアリル基の導入を試みた。しかしながら合成の段階において反応条件の選択に困難が生じており、現時点では物性評価に必要なだけの量の標的分子を得るに至っていない。一方関連物質系として、今回新たに(BEDT-TTF)_2Cl・{C_2H_4(OH)_2}_<1.5>、(BEDT-TTF)_2Br・C_3H_6(OH)_2を合成し、それぞれについて結晶構造解析および基礎的物性データの測定を行った。前者の塩では、BEDT-TTF分子は2次元的電導面をなす一方で、塩化物イオンとエチレングリコール分子とが互いに水素結合することにより梯子構造を形成している。結晶構造をもとにバンド構造を計算すると半金属的Fermi面を与えるにもかかわらず、電導度は半導体的であり、磁化率は伝導電子の局在を示唆している。また後者の塩ではドナー2分子からなるダイマーユニットが積層しており、その間に臭化物イオンとプロピレングリコール分子とからなる水素結合鎖が存在している。この物質もやはり、結晶構造からは金属的挙動が予想される一方で、物性は伝導電子が局在した半導体である。これらの系の半導体化の理由としては、後者についてはドナー分子の二量化による有効クーロン反発の増大として理解できるが、前者の物質ではドナー分子が等間隔に並んでいるためこの描像は成立せず、この系の絶縁化機構の解明が、当初の標的物質の合成条件の検討とあわせて今後の課題である。