α-ジスルフォン酸錯体による単結晶フォトクロミズムの反応ダイナミクスの解明

• Project/Area Number: 17034018
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 中井 英隆 金沢大学, 自然科学研究科, 助手 (70377399)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000); Fiscal Year 2006: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2005: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: フォトニック結晶 / フォトクロミズム / 反応ダイナミクス / 有機金属錯体 / ナノ材料

Research Abstract

本研究の目的は、可逆な光応答機能をもつα-ジスルフォン酸錯体による単結晶フォトクロミズムの反応ダイナミクスの解明を通して、次世代記録媒体開発のための基礎科学を確立することである。今年度は、平成17年度に得られた知見を基に、結晶内で反応空間を形成するCp^*(ペンタメチルシクロペンタジエニル)配位子を化学修飾(置換基の導入)した新規α-ジスルフォン酸錯体を合成し、単結晶フォトクロミズムに及ぼす置換基効果を明らかにすることによって、その反応ダイナミクスの解明を目指した。その結果、4種類の新規置換基を有するα-ジスルフォン酸錯体の合成、結晶の作成、ならびにその単結晶フォトクロミック機能を明らかにすることに成功した。一例として、Cp^*配位子のメチル基一つをエチル基に置換したCp^<Et>配位子を有するα-ジスルフォン酸錯体について得られた成果を以下に示す。温度可変固体NMRよって「反応空間を形成するCp^<Et>配位子」の動的過程を調べたところ、エチル基の導入によって「反応空間」のダイナミクスが制御可能であることがわかった。また、原子間力顕微鏡によってフォトクロミック反応に伴う「結晶表面形状変化」の動的過程を追跡したところ、「光誘起結晶表面構造変化」のダイナミクスを世界に先駆けて観察することに成功した。これらの成果は、平成18年12月(福岡)で行われた2nd ISCCS国際会議での招待講演含めて、国内外の学会、討論会で発表した(国際会議5件、国内6件)。また、得られた研究成果を3報の学術論文として発表した。さらに、本研究遂行に伴い派生した研究成果を用いて1件の特許出願を行った(次ページ参照)。

Research Products

• [Journal Article] Synthesis and Structural Characterization of a Photoresponsive Organodirhodium Complex with Active S-S Bonds : [(Cp^<Ph>Rh)_2(μ-CH_2)(μ-O_2SSO_2)] (Cp^<Ph>=η^5-C_5Me_4Ph) (2007)
  • Author(s): Y.Miyano
  • Journal Title: J.Organomett.Chem. 692 Pages: 122-128
• [Journal Article] Direct Observation of Photochromic Dynamics in the Crystalline State of an Organorhodium Dithionite Complex (2006)
  • Author(s): H.Nakai
  • Journal Title: Angew.Chem.Int.Ed. 45 Pages: 6473-6476
• [Journal Article] Synthesis and Structural Characterization of a Photochromic Dirhodium Dithionite Complex : [(Cp^<Ph>Rh)_2(μ-CH_2)(μ-O_2SSO_2)] (Cp^<Ph>=η^5-C_5Me_4Ph) (2006)
  • Author(s): H.Nakai
  • Journal Title: Mol.Cryst.Liq.Cryst. 456 Pages: 63-70
• [Journal Article] pH-Dependent C-C Coupling Reactions Catalyzed by Water-Soluble Palladacyclic Aqua Catalysts in Water (2006)
  • Author(s): S.Ogo
  • Journal Title: Organometallics 25 Pages: 331-338
• [Journal Article] Multiple-Bond Metathesis Mediated by Sterically Pressured Uranium Complexes (2006)
  • Author(s): I.Castro-Rodriguez
  • Journal Title: Angew.Chem.Int.Ed. 45(印刷中)
• [Journal Article] Synthesis and Crystal Structure of an Open Capsule-Type Octanuclear Heterometallic Sulfide Cluster with a Linked Incomplete Double Cubane Framework without an Intramolecular Inversion Center (2005)
  • Author(s): B.Kure
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 127 Pages: 14366-14374
• [Journal Article] Titanium Complexes Supported by a Sterically Encumbering N-Anchored Tris-Arylphenoxide Ligand (2005)
  • Author(s): S.A.Cortes
  • Journal Title: Inorg.Chem.Commun. 8 Pages: 903-907
• [Patent(Industrial Property Rights)] 二核金属錯体およびその製造方法 (2007)
  • Inventor(s): 中井 英隆
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人金沢大学
  • Industrial Property Number: 2007-054789
  • Filing Date: 2007-03-05