一次元金属オリゴマーの逐次的合成 Step-by-stepで複数種の金属を一次元伸長化することに成功
岐阜大学工学部 植村一広准教授、自然科学技術研究科 修士課程（令和4年）卒業生 池田友哉さん、工学研究科 博士後期課程3年生 高森敦志さんは、白金とロジウム間に金属結合(注1)を有する金属错体(注2)と、别の金属错体で、逐次的に金属结合を伸长化させて、3つもしくは5つ金属が并んだ一次元金属オリゴマー(注3)を合成することに成功しました。これらは、金属结合が生成する方向の电子的相互作用を利用した、极めて合理的な合成法で得られており、パラジウムや铜原子を组み込んで、3种类の金属が并んだオリゴマーも合成できます。特に、铜の场合、酸化数1価で叁方両锥型の特殊な几何构造を安定化し、一次元构造内で、金属が异常な状态にあることを意味しています。この合成法は、周期表中の様々な种类の金属を选び、个数をさらに増やし并べられる可能性があり、整流効果のある微细な细线や、単分子磁石への応用が期待されます。
本研究成果は、Wiley刊行の学術雑誌「Chemistry-A European Journal」のInside Coverに選ばれ、2023年2月22日にオンライン版が掲載されました。
なお、本研究は、溶液論の専門家である甲南大学理工学部 岩月聡史教授と東京工業大学物質理工学院 博士後期課程3年 竹山知志さんとの共同研究です。研究成果を抽象的に、3個と5個の三色団子を手にもったCG (Computer Graphics)で表現しました（図1）。CGは本研究内容とイメージ案を元に、サイエンス?グラフィックス株式会社 辻野貴志氏によって制作されました。
図1. 3つもしくは5つ金属が並んだ一次元金属オリゴマーを三色団子にみたてた、Inside Cover．
発表のポイント
- 白金(Pt)とロジウム(Rh)に金属結合を有する金属错体と、別の金属錯体を混合して、Rh-Pt-PdもしくはRh-Pt-Cuと、3種類の金属を並べることに成功した。
- 混合する割合と浓度を调整し、3つと5つの金属が并んだ一次元金属オリゴマーを合成した。
- 叁方両锥型の立体构造をもつ铜1価错体を、世界で初めて合成できた。
详しい研究内容について
一次元金属オリゴマーの逐次的合成
厂迟别辫-产测-蝉迟别辫で复数种の金属を一次元伸长化することに成功
论文情报
- 雑誌名：Chemistry-A European Journal
- 论文名：Asymmetrical Platinum and Rhodium Dinuclear Complex Strongly Bound to Filled dz2 Complexes by Unbridged Pt-metal Bonds Toward Heterometallic-Extended Metal Atom Chains
- 着 者：Kazuhiro Uemura, Yuya Ikeda, Atsushi Takamori, Tomoyuki Takeyama, Satoshi Iwatsuki
- 顿翱滨番号：10.1002/chem.202204057
- 表紙(Inside cover):
用语解説
- 注1) 金属結合:
金属原子と金属原子との间にできる化学结合のこと。铜や鉄といった金属の块も、3次元的に金属结合で组みあがった固体である。2粒の原子があれば金属结合は可能で、原子间に电子を共有して结合を形成する。共有される电子は、主に诲轨道にあるため、结合方向を考えれば、二重、叁重、四重と多重结合が可能となる。 - 注2) 金属錯体
金属原子に有机物が结合（配位）した、有机-无机复合分子のこと。有机物は、炭素、窒素、水素等からなる物质で、无机物は、それ以外の元素からなる、セラミックスや金属酸化物であり、金属错体は双方の性质を併せもった化合物といえる。 - 注3) 一次元金属オリゴマー:
一次元金属オリゴマー： 直接の金属结合で、几つかの金属原子が一次元状に连なったオリゴマーのこと。共有结合の炭素-炭素结合からなるオリゴマーとポリマー（有机高分子）に対し、金属结合で一次元状に连なった化合物を合成することは、未だ难しい。
