• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

希土類錯体から配位高分子へのソフトクリスタル変形と光機能評価

Publicly Offered Research

Project AreaSoft Crystals: Science and Photofunctions of Easy-Responsive Systems with Felxibility and Higher-Ordering
Project/Area Number 20H04653
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

長谷川 靖哉  北海道大学, 工学研究院, 教授 (80324797)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords希土類 / 錯体 / 発光 / 相転移
Outline of Research at the Start

本研究では、外部刺激によって希土類の配位数と幾何学構造が変化する新しいソフトクリスタル変形の創成および光機能評価を行う。具体的には、ユウロピウム錯体への外部刺激(ピリジン誘導体の添加/留去)による7配位型と8配位構造への可逆的なソフトクリスタル変形を検討する。さらに、希土類錯体から配位高分子へのソフトクリスタル変形を初めて検討し、相転移の中間状態における光機能(励起エネルギー移動過程)の解析を行う。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、外部刺激によって希土類の配位数と幾何学構造が変化する新しいソフトクリスタル変形の創成および光機能評価を検討した。七配位Tb(III) 錯体から八配位のTb(III)配位高分子へのソフトクリスタル転移の結晶連結の詳細を検討した。また、加熱による結晶相転移が起こるキラル型Eu(III)配位高分子の円偏光機能解析についても検討を行った。
七配位から八配位へのソフトクリスタル変形の結晶連結では、七配位型の二核Tb(III)錯体(図1)から八配位のTb(III) 配位高分子への変形は2つの異なる結晶を連結することができる。この結晶連結に関して、接合結晶面の方位依存性があることが明らかになった。さらに、レーザー光によってDy(III) 結晶からTb(III)結晶へ光エネルギーが確実に伝達していることを明らかにした。
キラルEu(III) 配位高分子の相転移計算では、相転移が可能なキラル型Eu(III)配位高分子の円偏光発光特性は配位高分子の配列構造に大きく依存していることを明らかにした。今回はその配列構造を段階的に変化させたモデルを設定し、それらのモデルの遷移双極子モーメント(ED)を計算した。この計算の結果、Eu(III)配位高分子のL M C TにおけるEDの大きさは配列距離に大きく依存することがわかった。 このED変化が円偏光発光特性に強く影響を与えていると推測される。
以上、希土類配位高分子の配位構造および結晶の構造転移に基づく光機能の発現および機能解明に成功した。これらの研究成果は本領域の研究推進に大きく貢献したと言える。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Luminescent lanthanide coordination polymers with transformative energy transfer processes for physical and chemical sensing applications2022

    • Author(s)
      Y. Hasegawa, Y. Kitagawa
    • Journal Title

      J. Photochem. Photobio. C, Photochem. Rev.

      Volume: 51 Pages: 100485-100485

    • DOI

      10.1016/j.jphotochemrev.2022.100485

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long-lived emission beyond 1000 nm: control of excited-state dynamics in a dinuclear Tb(III)-Nd(III) complex2022

    • Author(s)
      Y.Kitagawa, K. Matsuda, P. P. Ferreira da Rosa, K. Fushimia and Y. Hasegawa
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 57 Issue: 65 Pages: 8047-8050

    • DOI

      10.1039/d1cc03596g

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hybrid EuIII Coordination Luminophore Standing on Two Legs on Silica Nanoparticles for Enhanced Luminescence2021

    • Author(s)
      T. Zhang, Y. Kitagawa, R. Moriake, P. P. Ferreira da Rosa, Md. Jahidul Islam, T. Yoneda, Y. Inokuma, K. Fushimi, Y. Hasegawa
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 27 Issue: 58 Pages: 14438-14443

    • DOI

      10.1002/chem.202102156

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] First Tribo‐Excited Chemical Reaction of a Stacked Lanthanide Coordination Polymer with an in Situ Reaction Monitor2021

    • Author(s)
      Kitagawa Yuichi、Naito Ayu、Fushimi Koji、Hasegawa Yasuchika
    • Journal Title

      Chemistry A European Journal

      Volume: 27 Issue: 7 Pages: 2279-2283

    • DOI

      10.1002/chem.202004485

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermo‐Sensitive Eu III Coordination Polymers with Amorphous Networks2021

    • Author(s)
      Hasegawa Yasuchika、Sato Natsumi、Hayashi Joe、Kitagawa Yuichi、Fushimi Koji
    • Journal Title

      ChemistrySelect

      Volume: 6 Issue: 12 Pages: 2812-2816

    • DOI

      10.1002/slct.202100531

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coordination geometrical effect on LMCT-depended energy transfer processes of luminescent Eu(III) complexes2021

    • Author(s)
      Pedro Paulo Ferreira da Rosa, Shiori Miyazaki, Haruna Sakamoto, Yuichi Kitagawa, Kiyoshi Miyata, Tomoko Akama, Masato Kobayashi, Koji Fushimi, Ken Onda, Tetsuya Taketsugu, Yasuchika Hasegawa
    • Journal Title

      J Phys. Chem. A

      Volume: 125 Issue: 1 Pages: 209-217

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.0c09337

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bright sky-blue fluorescence with high color purity: assembly of luminescent diphenyl-anthracene lutetium-based coordination polymer2021

    • Author(s)
      Kitagawa Yuichi、Naito Ayu、Fushimi Koji、Hasegawa Yasuchika
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 11 Issue: 12 Pages: 6604-6606

    • DOI

      10.1039/d0ra10795f

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 相転移により変化するキラルEu(III)配位高分子の円偏光発光特性2021

    • Author(s)
      鶴井 真, 北川裕一, 庄司 淳, 伏見公志, 権 正行, 田中一生, 長谷川靖哉
    • Organizer
      第37回希土類討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] π軌道からf軌道への電荷移動遷移に基づくカルバゾールEu(III)錯体の発光特性2021

    • Author(s)
      相川航汰, 北川裕一, 庄司淳, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • Organizer
      第32回配位化合物の光化学討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ベンゾイミダゾール部位を含む希土類配位ナノ粒子の合成と光物性2021

    • Author(s)
      佐々木建晟, 庄司淳, 北川裕一, 中村一希, 小林範久, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • Organizer
      第32回配位化合物の光化学討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] オリゴエチレングリコール鎖を導入した水溶性テルビウムクラスターの会合体形成と光物性2021

    • Author(s)
      小西由姫, 庄司淳, 北川裕一, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • Organizer
      第32回配位化合物の光化学討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ガラス形成能を有する Eu(III)配位高分子の合 成と光物性2021

    • Author(s)
      林穣, 庄司淳, 北川裕一, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • Organizer
      第 55 回 (2020 年度) 高分子学会北海道支部研究発表会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Control of LMCT state in seven- and eight-coordinated Eu(III) complexes2020

    • Author(s)
      P.-P. Ferreira da ROSA, S. Miyazaki, Y. Kitagawa, K. Miyata, T. Akama, M. Kobayashi, K. Fushimi, K. Onda, T. Taketsugu, Y. Hasegawa
    • Organizer
      2020年web光化学討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Circularly polarized luminescence of chiral Eu(III) lanthanide coordination polymer with phase transition behaiviors2020

    • Author(s)
      M. Tsurui, Y. Kitagawa, K. Fushimi, M. Gon, K. Tanaka, Y. Hasegawa
    • Organizer
      2020年web光化学討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Circularly polarized luminescence studies of the mixed lanthanide coordination polymer with π-f interaction2020

    • Author(s)
      Islam Md Jahidal, Y. Kitagawa, Y. Hasegawa
    • Organizer
      2020年web光化学討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Tb(III) coordination polymers with luminescence properties depending on their steric structure2020

    • Author(s)
      R. MORIAKE, Y. KITAGAWA, K. FUSHIMI, Y. HASEGAWA
    • Organizer
      錯体化学会第70回討論会(オンライン)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2022-12-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi