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単位・集積設計を基盤とする金サブナノクラスターのキラル化学

Publicly Offered Research

Project AreaCoordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number 17H05345
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

七分 勇勝  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (10446255)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsクラスター / 幾何構造 / 電子構造 / 自己組織化 / キラリティー / クラスタ―
Outline of Annual Research Achievements

高い堅牢性と対称性を併せ持つ有機配位子保護金サブナノクラスターの幾何的・電子的な特性に着目し、本研究ではアキラルな有機配位子を用いて金サブナノクラスターの合成を行い、合成物の評価を行った。得られた金サブナノクラスターはラセミ混合物であったものの、キラルカラムクロマトグラフィーを用いて光学分割することから各エナンチオマーを得ることに成功し、円偏光二色性スペクトル測定により光学活性の評価を行った。そして、理論計算による電子構造解析を用いることで、金サブナノクラスターの幾何構造と光学活性の間の相関を明らかにした。また、種々のキラルな有機配位子を用いた場合においても特徴的な幾何・電子構造を持つ金サブナノクラスターの合成に成功し、円偏光二色性や円偏光発光特性を示すことが確認された。特に、金24量体クラスターにおいては、固有キラリティーを有するヘリセンに類似した金コア骨格を見い出した。さらに、有機配位子の幾何的特徴が金コア骨格に与える影響に関する検討を行う過程で、金核数が共通であるものの配位子環境が僅かに異なる2種類の金サブナノクラスターを得た。それらの幾何構造と光学特性の評価を実験・理論の双方から行った結果、配位子環境の柔軟性が金サブナノクラスターの励起状態構造に大きな影響を与えることを実証した。今後有機配位子保護金サブナノクラスターのキラル化学展開がさらに進む中で、本研究での成果は重要な指針を与えるものと期待される。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Photoluminescence Properties of [Core+exo]-Type Au6 Clusters: Insights into the Effect of Ligand Environments on the Excitation Dynamics2019

    • Author(s)
      Y. Shichibu, M. Zhang, T. Iwasa, Y. Ono, T. Taketsugu, S. Omagari, T. Nakanishi, Y. Hasegawa, K. Konishi
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 123 Issue: 11 Pages: 6934-6939

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.9b01810

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An Inherently Chiral Au24 Framework with Double-Helical Hexagold Strands2018

    • Author(s)
      Mizuho Sugiuchi, Yukatsu Shichibu, Katsuaki Konishi
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 57 Issue: 26 Pages: 7855-7859

    • DOI

      10.1002/anie.201804087

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hydrogen bonds to Au atoms in coordinated gold clusters2017

    • Author(s)
      Bakar Md. Abu、Sugiuchi Mizuho、Iwasaki Mitsuhiro、Shichibu Yukatsu、Konishi Katsuaki
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 576-576

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00720-3

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optical properties and ligand environments of diphosphine-ligated gold clusters2019

    • Author(s)
      七分勇勝、小川 悠里、杉内 瑞穂、小西 克明
    • Organizer
      日本化学会 第99春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Geometries and Optical Properties of Magic-Number Icosahedral Au13 Clusters2018

    • Author(s)
      Yukatsu Shichibu, Katsuaki Konishi
    • Organizer
      ICCC 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 金ナノクラスターの配位子環境と光学特性2018

    • Author(s)
      七分勇勝、小川 悠里、杉内 瑞穂、小西 克明
    • Organizer
      第30回 配位化合物の光化学討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ジホスフィン配位金クラスターの配位子環境と光学特性2018

    • Author(s)
      七分勇勝、小川 悠里、杉内 瑞穂、小西 克明
    • Organizer
      第12回 分子科学討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Prolate-shaped Gold Cluster Series with Unique Optical Properties: Au6 as a New Building Unit2018

    • Author(s)
      Yukatsu Shichibu, Katsuaki Konishi
    • Organizer
      APS March Meeting 2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Prolate-Shaped Gold Clusters with Unique Absorptions: Experimental and Theoretical Study2017

    • Author(s)
      Yukatsu Shichibu, Katsuaki Konishi
    • Organizer
      6th ACCC 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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