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Circularly polarized luminescence of transition metal complexes - mechanism and structure in the excited states -

Research Project

Project/Area Number 20K05544
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
Research InstitutionSeikei University

Principal Investigator

Tsubomura Taro  成蹊大学, 理工学部, 教授 (70188621)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords円偏光発光 / 金属錯体 / 銅錯体 / パラジウム錯体 / 白金錯体 / キラリティ / 円偏光二色性 / 円偏光分光計 / 光化学 / 分光器 / 発光性錯体
Outline of Research at the Start

d10電子配置を有する金属種にキラルなジホスフィンまたはジイミン配位子等が結合した金属錯体を合成し、その円偏光発光(CPL)の測定を行い、CPLの生じるメカニズムを探る。また各種のねじれ構造を持った錯体について、単分子系のみならずエキサイプレックス系も含めて、円二色性(CD)の結果と、CPLの結果を比較することで、励起状態の構造変化について考察を行う。得られた結果と量子化学計算の結果をあわせて従来得られなかった励起状態に関する情報を得る。
また一方、研究室独自設計の円偏光発光分光計の改良を行い、さらなる高感度化を図ると共に、同じ装置で円二色性を測定する試みもあわせて行う。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we have synthesized various chiral transition metal complexes, mainly copper complexes, and clarified their circularly polarized light emission properties. In this study, we investigated the relationship between the circular polarization and the tortion angles in the diimine ligands of the copper complexes. We also synthesized D2 symmetric chiral palladium complexes and revealed that it exhibits relatively strong circular polarization. In addition, it was clarified that excimer formation in platinum complexes remarkably increases the circularly polarizing property. The chiral structure in the excited state was discussed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

円偏光発光は、近年報告が非常な勢いで増加している。特に有機物においては以前では考えられなかったほどの大きな円偏光性を示す化合物の報告が次々となされているが、遷移金属錯体ではまだ報告例は少ない。また、円偏光発光によって、励起状態の構造の情報が得られることはきわめて重要な学術的な意義を持つと私は考えるが、そのような観点での報告は有機物も含めて少ないことが現状である。そのような中で、本研究によって遷移金属錯体の円偏光がどのような場合に強くなるのかを示しすことができた。また、励起状態でエキシマーを作ることでキラリティが増加することが示された。錯体でこのようなことが示された意義も大きいと考える。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Structure and Circularly Polarized Luminescence of Copper(I) Complexes Bearing Bipyridine and Chiral Diphosphine Ligands2023

    • Author(s)
      Ishikawa Yuri、Sato Rumi、Yamazaki Yasuomi、Tsubomura Taro
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 52 Issue: 1 Pages: 29-32

    • DOI

      10.1246/cl.220455

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Circularly Polarized Luminescence Properties of Heteroleptic Mononuclear Cu(I) Complexes Bearing (<i>R</i>)-BINAP and a Diphosphine-dichalcogenide Ligand2023

    • Author(s)
      Yamazaki Yasuomi、Furukawa Shota、Ishikawa Yuri、Sato Rumi、Tsubomura Taro
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 52 Issue: 1 Pages: 55-58

    • DOI

      10.1246/cl.220450

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  • [Journal Article] Circularly Polarized Luminescence of Palladium(0) Complexes Bearing Chiral Diphosphines2023

    • Author(s)
      Yamada Yusuke、Tsubomura Taro
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 52 Issue: 3 Pages: 144-147

    • DOI

      10.1246/cl.220517

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  • [Journal Article] Circularly Polarized Luminescence of Cyclometalated Platinum(II) Complex Excimers: Large Difference between Isomers2022

    • Author(s)
      Morikubo Jun、Tsubomura Taro
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 61 Issue: 43 Pages: 17154-17165

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.2c02662

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    • Author(s)
      Ogawa Shigesaburo、Katsuragi Haruka、Ikeda Tsukasa、Oshima Kazumasa、Satokawa Shigeo、Yamazaki Yasuomi、Tsubomura Taro
    • Journal Title

      Dalton Transactions

      Volume: 50 Issue: 25 Pages: 8845-8850

    • DOI

      10.1039/d1dt00501d

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  • [Journal Article] Photophysical Properties of Simple Palladium(0) Complexes Bearing Triphenylphosphine Derivatives2021

    • Author(s)
      Kakizoe Daichi、Nishikawa Michihiro、Ohkubo Takuma、Sanga Masashi、Iwamura Munetaka、Nozaki Koichi、Tsubomura Taro
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 60 Issue: 13 Pages: 9516-9528

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.1c00631

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    • Author(s)
      Yamazaki Yasuomi、Tsukuda Toshiaki、Furukawa Shota、Dairiki Ayumi、Sawamura Shota、Tsubomura Taro
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 59 Issue: 17 Pages: 12375-12384

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c01445

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      坪村太郎,大井結花,田村葵
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      水本陽司,山崎康臣,坪村太郎
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      Taro TSUBOMURA
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      Y. Ishikawa, Y. Yamazaki, T. Tsubomura
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photophysical properties of platinum(0) complexes bearing phosphine ligands2021

    • Author(s)
      Y. Mizumoto, Y. Yamazaki, T. Tsubomura
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] キラルなジホスフィン配位子とねじれジイミン配位子を有する発光性銅(I)錯体のキラル分光特性評価2021

    • Author(s)
      石川裕理、山﨑康臣、坪村太郎
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  • [Presentation] ジイミン配位子とジホスフィン配位子を有するキラルな発光性銅(Ⅰ)錯体の合成と円偏光発光2021

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      佐藤瑠美、石川裕理、山崎康臣、坪村 太郎
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      日本化学会第102春期年会
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      水本陽司、山﨑康臣、坪村太郎
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      石川 裕理、山﨑 康臣、小河 重三郎、坪村 太郎
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      石川裕理・山﨑康臣・坪村太郎
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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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