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)を有する金属錯体^(注2)と、別の金属錯体で、逐次的に金属結合を伸長化させて、3つもしくは5つ金属が並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、金属結合が生成する方向の電子的相互作用を利用した、極めて合理的な合成法で得られており、パラジウムや銅原子を組み込んで、3種類の金属が並んだオリゴマーも合成できます。特に、銅の場合、酸化数1価で三方両錐型の特殊な幾何構造を安定化し、一次元構造内で、金属が異常な状態にあることを意味しています。この合成法は、周期表中の様々な種類の金属を選び、個数をさらに増やし並べられる可能性があり、整流効果のある微細な細線や、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。

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錯体と、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。
• 混合する割合と濃度を調整し、3つと5つの金属が並んだ一次元金属オリゴマーを合成した。
• 三方両錐型の立体構造をもつ銅1価錯体を、世界で初めて合成できた。

詳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
　　　Step-by-stepで複数種の金属を一次元伸長化することに成功

論文情報

• 雑誌名：Chemistry-A European Journal
• 論文名：Asymmetrical Platinum and Rhodium Dinuclear Complex Strongly Bound to Filled dz2 Complexes by Unbridged Pt-metal Bonds Toward Heterometallic-Extended Metal Atom Chains
• 著　者：Kazuhiro Uemura, Yuya Ikeda, Atsushi Takamori, Tomoyuki Takeyama, Satoshi Iwatsuki
• DOI番号：10.1002/chem.202204057
• 表紙(Inside cover): https://doi.org/10.1002/chem.202300532

用語解説

• 注1) 金属結合:
  金属原子と金属原子との間にできる化学結合のこと。銅や鉄といった金属の塊も、3次元的に金属結合で組みあがった固体である。2粒の原子があれば金属結合は可能で、原子間に電子を共有して結合を形成する。共有される電子は、主にd軌道にあるため、結合方向を考えれば、二重、三重、四重と多重結合が可能となる。
• 注2) 金属錯体
  金属原子に有機物が結合（配位）した、有機-無機複合分子のこと。有機物は、炭素、窒素、水素等からなる物質で、無機物は、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、金属錯体は双方の性質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：　直接の金属結合で、幾つかの金属原子が一次元状に連なったオリゴマーのこと。共有結合の炭素-炭素結合からなるオリゴマーとポリマー（有機高分子）に対し、金属結合で一次元状に連なった化合物を合成することは、未だ難しい。