一次元集積ホウ素空軌道の物性解明と機能開拓

本研究は一次元に集積したホウ素空軌道の物性の解明を目的として研究を行っている。三配位の有機ホウ素化合物は三つの結合と垂直方向に張り出した空のp軌道を持つ。ホウ素化合物を空軌道の方向に積層させることで、空軌道が一次元に集積した集積空軌道が構築できる。一次元に積層した結晶構造をもつ有機ホウ素化合物であれば、この集積空軌道は単結晶のサイズにまで拡張する。この集積空軌道は高い電子受容性、電子貯蔵、電子移動経路になり得る。本研究では、この積層したホウ素p軌道に基づく単結晶サイズにまで拡張した一次元集積空軌道の物性を解明に挑戦する。本研究では、ある有機ホウ素化合物が、単結晶中で一次元に集積した空軌道を持つことを見出している。この単結晶中での物性の解明が本研究の概要となる。初年度である2022年度は、この有機ホウ素化合物について、良好な単結晶の育成条件の検討と、単結晶中の集積空軌道に対する電子の授与、還元剤による電子ドープについて研究を行った。本研究で着目している有機ホウ素化合物について、種々の溶媒中での結晶育成条件を検討した。その成果として長辺が数ミリメートルのサイズの単結晶を再現性良く得る条件を見出した。またこの再結晶条件では、極性のある溶媒を用いている。従って、得られた単結晶を用いて即座に化学還元などの電子移動反応を検討することができる。この単結晶中では、有機ホウ素分子の空のp軌道は分子間で一次元に集積している。この単結晶中での集積空軌道の電子受容性について知見を得る目的で、得られた単結晶について化学還元による電子授与についても研究を行った。

本研究は一次元に集積したホウ素空軌道の物性の解明を目的として研究を行っている。三配位の有機ホウ素化合物は三つの結合と垂直方向に張り出した空のp軌道を持つ。ホウ素化合物を空軌道の方向に積層させることで、空軌道が一次元に集積した集積空軌道が構築できる。一次元に積層した結晶構造をもつ有機ホウ素化合物であれば、この集積空軌道は単結晶のサイズにまで拡張する。この集積空軌道は高い電子受容性、電子貯蔵、電子移動経路になり得る。本研究では、この積層したホウ素p軌道に基づく単結晶サイズにまで拡張した一次元集積空軌道の物性を解明に挑戦する。本研究では、ある有機ホウ素化合物が、単結晶中で一次元に集積した空軌道を持つことを見出している。この単結晶中での物性の解明が本研究の概要となる。初年度である2022年度は、この有機ホウ素化合物について、良好な単結晶の育成条件の検討と、単結晶中の集積空軌道に対する電子の授与、還元剤による電子ドープについて研究を行った。本研究で着目している有機ホウ素化合物について、種々の溶媒中での結晶育成条件を検討した。その成果として長辺が数ミリメートルのサイズの単結晶を再現性良く得る条件を見出した。またこの再結晶条件では、極性のある溶媒を用いている。従って、得られた単結晶を用いて即座に化学還元などの電子移動反応を検討することができる。この単結晶中では、有機ホウ素分子の空のp軌道は分子間で一次元に集積している。この単結晶中での集積空軌道の電子受容性について知見を得る目的で、得られた単結晶について化学還元による電子授与についても研究を行った。