有機・金属ハイブリッド型可逆多中心多段階多電子酸化還元活性分子群の創製

小川, 智

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有機・金属ハイブリッド型可逆多中心多段階多電子酸化還元活性分子群の創製

https://iwate-u.repo.nii.ac.jp/records/9643

名前 / ファイル	ライセンス	アクション
kaken15550023.pdf (2.8 MB)

Item type

研究報告書 / Research Paper(1)

公開日

2011-09-15

タイトル

有機・金属ハイブリッド型可逆多中心多段階多電子酸化還元活性分子群の創製

言語

jpn

キーワード

主題Scheme

Other

主題

5-Membered heterocycles

キーワード

主題Scheme

Other

主題

7π-Electron system

キーワード

主題Scheme

Other

主題

7π電子系

キーワード

主題Scheme

Other

主題

Electron transfer system

キーワード

主題Scheme

Other

主題

Heteroatom

キーワード

主題Scheme

Other

主題

Metallacycle

キーワード

主題Scheme

Other

主題

Metallocene

キーワード

主題Scheme

Other

主題

Organic-metallic Hybrid

キーワード

主題Scheme

Other

主題

Redox system

キーワード

主題Scheme

Other

主題

ヘテロ元素

キーワード

主題Scheme

Other

主題

メタラサイクル

キーワード

主題Scheme

Other

主題

メタロセン

キーワード

主題Scheme

Other

主題

有機・金属ハイブリッド

キーワード

主題Scheme

Other

主題

複素5員環

キーワード

主題Scheme

Other

主題

酸化還元系

キーワード

主題Scheme

Other

主題

電子移動システム

資源タイプ

資源タイプ識別子

http://purl.org/coar/resource_type/c_18ws

資源タイプ

research report

著者

小川, 智

著者別名

姓名

OGAWA, Satoshi

著者(機関)

岩手大学工学部

登録日

日付

2011-09-15

書誌情報

発行日 2006-06-01

抄録

内容記述タイプ

Abstract

内容記述

科学研究費補助金[基盤研究C](課題番号15550023)研究成果報告書

Abstract

内容記述タイプ

Other

内容記述

本研究では、前周期遷移金属あるいは典型金属元素を含む安定5員環メタラサイクル分子群を合成し、酸化還元活性ヘテロ元素含有複素5員環分子群への高効率変換を行い、さらにメタロセンとの複合化により電気北学活性ハイブリッド分子群を創製すること目的とする。すなわち、含カルコゲン複素5員環分子群をメタロセン骨格に結合あるいは縮合し、複素5員環部位に発生する新規な7π電子系を利用した可逆1中心1段階1電子酸化還元系を、生来、酸化還元活性な金属中心を持つメタロセン類に複合化することにより、有機・金属ハイブリッド型可逆多中心多段階多電子酸化還元系を創製しようとするものである。さらに集積化により、最終的には、多中心多段階多電子移動システムを構築し、分子一つに多機能を持たせるというものである。

本研究計画を実施するにあたり、専門を異にする研究者が有機的連携をはかることにより、効率的な課題達成の実現を狙った。すなわち、研究代表者の小川が主として合成に携わり、分担者の木村が構造解析を行い、その後、分担者の吉本が物性評価を実施した。

具体的には、含フェロセン環状カルコゲン分子群の合成を小川が担当し、申請者が開発した独自経路で、その高効率合成を達成した。含フェロセン環状カルコゲン分子群の構造は、木村が担当し、融点、赤外吸収スペクトル、紫外可視吸収スペクトル、核磁気共鳴、質量分析、元素分析、およびX線構造解析により決定した。含フェロセン環状カルコゲン分子群の物性評価は、吉本、小川が担当し、構造決定後の分子群は、その電気化学的特性を評価するため、サイクリックボルタンメトリーの測定を実施し、目的の酸化還元特性の発現が確認された。得られた新規な知見は、研究発表欄に記載した論文等で発表した。

Abstract

内容記述タイプ

Other

内容記述

In recent years, the study of molecules comprising multiple reduction-oxidation (redox) centers have attracted considerable research interest in the field of material science due to the preparation of new π-conjugated materials with application in material science. Moreover, this kind of molecule having more than two redox-active metal centers is a fundamentally attractive target for the study of multi-electron transfer processes via the mixed valence state derived from these multi-metallic systems. On the other hand, interest in the design of novel redox-active organic centers by the use of a 5π- and 7π-electron framework containing group 16 elements has led us to explore the synthesis of new 5-membered heterocycles containing sulfur and/or selenium atom(s). Therefore, we have designed 2,3-disubstituted benzo[b]thiophene and 1,3-disubstituted benzo[c]chalcogenophene as both cathodic and anodic multiple-redox active organic-organometallic hybrid molecules. 2,3-Disubstituted benzo[b]thiophenes, 1,3-disubstituted benzo[c]thiophenes, and 1,3-disubstituted benzo[c]selenophene have been systematically and selectively synthesized from benzo[b]thiophene or phthaloyl dichloride as a starting material, respectively. Characterization of the molecules was performed by physical and spectroscopic means and X-ray crystallographic analyses. The cyclic voltammograms of the chalcogenophene derivatives containing aryl fragments showed well-defined reversible both anodic and cathodic steps derived from the unusually stable 5π chalcogenophene radical cations and 7π chalcogenophene radical anions. The cyclic voltammograms of the novel chalcogenophene derivatives containing ferrocenyl fragments showed a well-defined reversible cathodic step derived from the unusually stable 7π chalcogenophene radical anions and two distinct reversible anodic steps derived from ferrocenium cations separated from each other by a thiophene-heterocycle. The radical character of several novel 7π chalcogenophene radical anions was measured by ESR spectroscopy.

その他のタイトル

Design of Multi-center Multi-step Multi-redox Organic and Metallic Hybrid Molecules

著者版フラグ

出版タイプ

出版タイプResource

http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa

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