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吸着分子のダイナミクスを物理的変数とした包接体の磁気特性制御と機構解明

Research Project

Project/Area Number 19J12589
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

芳野 遼  九州大学, 理学府, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2019-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords多孔性配位高分子 / 磁気秩序 / スピンクロスオーバー / ガス吸着 / 包接体
Outline of Research at the Start

本申請課題では、磁気特性を組み込んだ多孔性金属錯体を基盤とし、分子包接体の内部空間に束縛した分子の挙動と磁性の動的連動の達成、およびその機構の解明に取り組む。細孔空間の適切な設計、特に骨格の低次元化によって細孔の体積とゲスト分子の密度を制御し、細孔内に束縛した分子の物性と骨格物性との相関を系統的に調査することで、吸着分子と骨格の物性・構造が高度に連動した分子包接体の物性科学を展開する。

Outline of Annual Research Achievements

金属イオンと有機配位子から構成される多孔性多孔性配位高分子 (PCPs) は柔軟な骨格構造や修飾可能な規則的細孔など、従来の多孔性材料にはない特徴を有する。PCPs は新規の吸着材料としての応用志向が強く、その規則的細孔を利用したガス吸着・分離・吸蔵の高性能化に関してはこれまで活発に議論されてきた。しかしながら、ゲスト分子を吸着した「包接体」と吸着分子の細孔内における動的挙動、更にこれらの物性の相関に着目した研究は殆どないのが現状である。そこで、本研究ではゲスト吸着状態での in situ 物性測定システムを独自開発し、ゲスト分子に対して応答性の高い PCPs を合成することで、多孔性機能と磁気特性の連動およびゲスト分子の細孔内挙動とスピン状態の相関メカニズムの解明を目的としている。本年度は昨年度の研究活動によって得られた知見を活かして研究を推進した。また、共同研究では申請者が設計したin situ 物性測定システムを駆使することで発光や磁気特性を有する機能性金属錯体、PCPs の物性評価も行い、それらの研究成果を Chem. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Inorg. Chem.に投稿し、掲載に至っている。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Coordination Geometry Changes in Amorphous Cyanide-Bridged Metal Organic Frameworks upon Water Adsorption2021

    • Author(s)
      Yoshino Haruka、Yamagami Kohei、Wadati Hiroki、Yamagishi Hirona、Setoyama Hiroyuki、Shimoda Sayuri、Mishima Akio、Le Ouay Benjamin、Ohtani Ryo、Ohba Masaaki
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 60 Issue: 5 Pages: 3338-3344

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c03742

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Host-Guest Interaction Modulation in Porous Coordination Polymers for Inverse Selective CO2/C2H2 Separation2021

    • Author(s)
      Gu Yifan、Zheng Jia‐Jia、Otake Ken‐ichi、Shivanna Mohana、Sakaki Shigeyoshi、Yoshino Haruka、Ohba Masaaki、Kawaguchi Shogo、Wang Ying、Li Fengting、Kitagawa Susumu
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 60 Issue: 21 Pages: 11688-11694

    • DOI

      10.1002/anie.202016673

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Guest-Tunable Excited States in a Cyanide-Bridged Luminescent Coordination Polymer2021

    • Author(s)
      Sasaki Kenta、Yoshino Haruka、Shimoda Yuushi、Saigo Masaki、Miyata Kiyoshi、Onda Ken、Sugimoto Kunihisa、Yamate Hitomi、Miura Hiroki、Le Ouay Benjamin、Ohtani Ryo、Ohba Masaaki
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 60 Issue: 9 Pages: 6140-6146

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.1c00702

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Guest-selective and reversible magnetic phase switching in a pseudo-pillared-layer porous magnet2021

    • Author(s)
      Yoshino Haruka、Tomokage Narumi、Mishima Akio、Le Ouay Benjamin、Ohtani Ryo、Kosaka Wataru、Miyasaka Hitoshi、Ohba Masaaki
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 57 Issue: 42 Pages: 5211-5214

    • DOI

      10.1039/d1cc01526e

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Crystalline assembly of metal-organic polyhedra driven by ionic interactions with polyoxometalates2021

    • Author(s)
      Le Ouay Benjamin、Yoshino Haruka、Sasaki Kenta、Ohtsubo Yuta、Ohtani Ryo、Ohba Masaaki
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 57 Issue: 42 Pages: 5187-5190

    • DOI

      10.1039/d1cc01185e

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Vapor Switching of the Luminescence Mechanism in a Re(v) Complex2020

    • Author(s)
      Kenta Sasaki, Hitomi Yamate, Haruka Yoshino, Hiroki Miura, Yuushi Shimoda, Kiyoshi Miyata, Ken Onda, Ryo Ohtani, Masaaki Ohba
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 56 Issue: 85 Pages: 12961-12964

    • DOI

      10.1039/d0cc05462c

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] CO2-induced Magnetic Phase Conversion in a Flexible Double-layer Type Porous Magnet2021

    • Author(s)
      1.Haruka Yoshino, Narumi Tomokage, Ken-ichi Otake, Susumu Kitagawa, Masaaki Ohba
    • Organizer
      The 1st Asian Conference on Molecule Magnetism (ACMM2020)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 二次元中空シート型配位高分子の構造と磁気特性の可逆的変換2020

    • Author(s)
      芳野 遼、大谷 亮、大場正昭
    • Organizer
      錯体化学会オンライン研究会「錯体化学に基づく分子の構造変換設計と機能制御」
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] アルカンガスを包接した多孔性金属錯体が示す多重スピン状態変化と非平衡状態2020

    • Author(s)
      芳野 遼、三島章雄、大竹研一、北川進、大場正昭
    • Organizer
      分子科学会オンライン討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] A CO2-responsive Porous Magnet Having Different Interlayer Structures2020

    • Author(s)
      1.Haruka Yoshino, Narumi Tomokage, Ken-ichi Otake, Susumu Kitagawa, Masaaki Ohba
    • Organizer
      錯体化学会第70回討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] CO2-driven Switching of Magnetic Phase in a Flexible Double-layer Type Porous Magnet2020

    • Author(s)
      Haruka Yoshino, Narumi Tomokage, Ken-ichi Otake, Susumu Kitagawa, Masaaki Ohba
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] CO2-induced Magnetic Phase Conversion in a Flexible Double-layer Type Porous Magnet2020

    • Author(s)
      Haruka Yoshino, Narumi Tomokage, Ken-ichi Otake, Susumu Kitagawa, Masaaki Ohba
    • Organizer
      The 1st Asian Conference on Molecule Magnetism
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 柔軟な二次元中空シート型配位高分子のゲスト吸脱着に連動した構造および磁気特性変換2019

    • Author(s)
      芳野 遼、大庭久佳、馬込英輔、大谷亮、大場正昭
    • Organizer
      第33回日本吸着学会研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] CO2 応答を示す多孔性磁性体のガス圧依存的な磁気秩序相変換2019

    • Author(s)
      芳野 遼、友景成美、大竹研一、北川進、大場正昭
    • Organizer
      九州錯体化学懇親会50周年記念シンポジウム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Guest Selective Magnetic and Structural Switching in a 2-D Hollow-Sheet-Type Coordination Polymer2019

    • Author(s)
      Haruka Yoshino, Hisayoshi Ohba, Akio Mishima, Eisuke Magome, Ryo Ohtani, Masaaki Ohba
    • Organizer
      錯体化学会第69回討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] アモルファス構造を有する二次元型配位高分子の局所的対称性とゲスト吸着特性の相関2019

    • Author(s)
      芳野 遼、下田さゆり、山神光平、和達大樹、山岸弘奈、瀬戸山寛之、大場正昭
    • Organizer
      第22回XAFS討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 柔軟な二次元層状型配位高分子のゲスト吸着特性と局所的対称性2019

    • Author(s)
      芳野 遼、下田さゆり、山神光平、和達大樹、山岸弘奈、瀬戸山寛之、大場正昭
    • Organizer
      XAFS夏の学校2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 二次元中空シート型配位高分子のゲスト吸脱着による構造および磁気特性変換2019

    • Author(s)
      芳野 遼、大庭久佳、三島章雄、大場正昭
    • Organizer
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Control of Guest Adsorption Property in Novel 2-D Hollow-Sheet-Type Coordination Polymers2019

    • Author(s)
      Haruka Yoshino, Sakuya Tanaka, Hisayoshi Ohba, Masaaki Ohba
    • Organizer
      7th Asian Conference on Coordination Chemistry
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CO2-responsive Porous Magnet Having Flexible Double-layer Type Structure2019

    • Author(s)
      Haruka Yoshino, Narumi Tomokage, Ken-ichi Otake, Susumu Kitagawa, Masaaki Ohba
    • Organizer
      7th European Conference on Molecular Magnetism
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-05-29   Modified: 2024-03-26  

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