配位環境が誘起する新規フォトクロミックシステムの創出

• Project Area: New Horizons of Photochromism: Customized Molecular Design and Novel Applications
• Project/Area Number: 21021001
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 加藤 昌子 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (80214401)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 厚志 北海道大学, 大学院・理学研究院, 助教 (50437753)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000); Fiscal Year 2010: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2009: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: フォトクロミズム / 白金錯体 / 配位環境 / 結合異性 / 銅錯体 / 両座配位子

Research Abstract

本研究の目的は、光により誘起された配位構造の変化が連鎖的もしくは協奏的に集積構造の変化に波及してクロミズム現象として現れる、新しいタイプのフォトクロミック系の構築である。22年度は光構造変換を誘起するために、チオシアン酸イオン等の両座配位子を含む錯体の光誘起結合異性化や中心金属イオンの光誘起酸化状態変化など、配位化合物特有の性質を利用した以下の3つの系の開発と機構解明を行った。
1.ジメチルスルホキシド銅(I)錯体のフォトクロミック挙動の解明と高性能化.昨年度までに見出した菱形骨格を有する銅(I)複核錯体、[Cu_2(μ-I)_2(dmso)_2(PPh_3)_2]のフォトクロミック発光の機構を解明するために、対応する臭素架橋錯体とともに構造化学的、分光学的検討を行った。また、ヨウ素架橋銅(I)複核錯体は加熱により二量化が起こり、強発光性の四核錯体[Cu_4(μ-I)_4(PPh_3)_4]が生成することが確認された。
2.チオシアナト白金(II)錯体の光誘起結合異性化によるフォトクロミズムの発現.以前に見出している[Pt(SCN)_2(bpy)]の光誘起結合異性化を基盤に、多孔性水素結合ネットワークを形成する[Pt(NCS)_2(H_2dcbpy)]および柔軟集積構造を形成する[Pt(NCS)_2(dCnbpy)]を構築した。これらが熱や蒸気に対して応答性を示すことを見出した。また、溶液中では光により結合異性化が誘起され、これに伴う発光変化を観測した。
3.白金複核錯体の酸化状態の光制御に基づくフォトクロミズムの発現.アミダト架橋シクロメタレート型白金(II)複核錯体がアセトン中可視光照射により紫色⇔無色の可逆的な色変化を示すことを見出した。光励起による酸化状態の変化と混合原子価状態生成に伴う集積構造変化が起こっていると考えられ、フォトクロミック挙動を示す混合原子価白金錯体として明確に示された初めての例である。

Research Products

• [Journal Article] Structures and Luminescence Properties of Cyclometalated Dinuclear Platinum(II) Complexes Bridged by Pyridinethiolate Ions (2011)
  • Author(s): R.Aoki
  • Journal Title: Bull.Chem.Soc.Jpn. Volume: 84 Pages: 218-225
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis, Structure and Photophysical Properties of a Flavin-Based Platinum(II) Complex (2011)
  • Author(s): A.Kobayashi
  • Journal Title: Dalton Trans. Volume: 40 Pages: 3484-3489
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multifunctional Sensing Ability of a new Pt/Zn-Based Luminescent Coordination Polymer (2010)
  • Author(s): A.Kobayashi
  • Journal Title: Dalton Trans. Volume: 39 Pages: 3400-3406
  • NAID: 120002911944
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vapour-Induced Amorphous-Crystalline Transformation of a Luminescent Platinum(II)-Diimine Complex (2010)
  • Author(s): A.Kobayashi
  • Journal Title: Eur.J.Inorg.Chem. Pages: 2465-2470
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acid-Base Behavior of Substituted Hydrazone Complexes Controlled by the Coordination Geometry (2010)
  • Author(s): M.Chang
  • Journal Title: Bull.Chem.Soc.Jpn. Volume: 83 Pages: 905-910
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of Metal-Hydrazone Complexes and Vapochromic Behavior of their Hydrogen-Bonded Proton-Transfer Assemblies (2010)
  • Author(s): A.Kobayashi
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. Volume: 132 Pages: 15286-15298
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multifunctional Sensing Ability of a New Pt/Zn-Based Luminescent Coordination Polymer (2010)
  • Author(s): Atsushi Kobayashi
  • Journal Title: Dalton Transactions 39 Pages: 3400-3406
  • NAID: 120002911944
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Stepwise Vapochromism Observed for a Simple Terpyridine-Platinum(II)Complex with a Thiocyanato Ligand (2009)
  • Author(s): Atsushi Kobayashi
  • Journal Title: Chemistry Letters 38 Pages: 998-999
  • NAID: 10025547403
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ベイポクロミズムの原理と応用 (2011)
  • Author(s): 加藤昌子
  • Organizer: 日本化学会第91春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学横浜キャンパス(横浜市)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-03-29
• [Presentation] ハロゲン架橋銅(I)複核錯体における光および熱的構造変換と発光特性 (2011)
  • Author(s): 小松香保里
  • Organizer: 日本化学会第91春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学横浜キャンパス(横浜市)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] チオシアン酸白金錯体のゲスト吸脱着による異性化制御 (2011)
  • Author(s): 福澤勇輝
  • Organizer: 日本化学会第91春季年会
  • Place of Presentation: 神奈川大学横浜キャンパス(横浜市)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] プロトン脱着能を有するヒドラゾン金属錯体の光反応性 (2011)
  • Author(s): 山本大輔
  • Organizer: 化学系学協会北海道支部2011年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館(札幌市)
  • Year and Date: 2011-02-02
• [Presentation] 混合原子価アミダト架橋白金複核錯体のフォトクロミック応答性 (2011)
  • Author(s): 屋代尚希
  • Organizer: 化学系学協会北海道支部2011年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道大学学術交流会館(札幌市)
  • Year and Date: 2011-02-02
• [Presentation] Vapochromic behavior and vapor-induced self-organization of platinum complexes with dicarboxybipyridine (2010)
  • Author(s): M.Kato
  • Organizer: Pacifichem2010
  • Place of Presentation: Hawaii Convention Center (USA)
  • Year and Date: 2010-12-19
• [Presentation] Vapochromism of a self-assembled hydrogen-bonded proton-transfer complex (2010)
  • Author(s): A.Kobayashi
  • Organizer: Pacifichem2010
  • Place of Presentation: Hawaii Convention Center (USA)
  • Year and Date: 2010-12-18
• [Presentation] Vapochromism of terpyridine(thiocyanato)platinum(II) complexes (2010)
  • Author(s): Y.Fukuzawa
  • Organizer: Pacifichem2010
  • Place of Presentation: Hawaii Convention Center (USA)
  • Year and Date: 2010-12-18
• [Presentation] Flexible emission properties of self-associated platinum(II) comp lexes functionalized with long alkyl-chains (2010)
  • Author(s): M.Yanagida
  • Organizer: Pacifichem2010
  • Place of Presentation: Hawaii Convention Center (USA)
  • Year and Date: 2010-12-18
• [Presentation] Synthesis and chemical sensing functions of novel luminescent coordination polymers based on a Pt(II) complex (2010)
  • Author(s): H.Hara
  • Organizer: Pacifichem2010
  • Place of Presentation: Hawaii Convention Center (USA)
  • Year and Date: 2010-12-17
• [Presentation] Luminescent photochromic Behavior of a Dinuclear Copper(I) Complex Containing Dimethyl Sulfoxide (2010)
  • Author(s): Masako Kato
  • Organizer: 6th International Symposium on Organic Photochromism (ISOP2010)
  • Place of Presentation: 日石横浜ホール(横浜市)
  • Year and Date: 2010-10-21
• [Presentation] 含長鎖アルキル白金(II)錯体の熱及び光応答性 (2010)
  • Author(s): 柳田麻有
  • Organizer: 第60回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪市)
  • Year and Date: 2010-09-29
• [Presentation] 発光性金属錯体が発現する特異なクロミック現象 (2010)
  • Author(s): 加藤昌子
  • Organizer: 第60回錯体化学討論会・シンポジウムSJ3クロモトロピック金属錯体の最前線
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪市)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-09-28
• [Presentation] Synthesis of Multichromic Pt Complexes Based on Linkage Isomerization (2010)
  • Author(s): Yuki FUKUZAWA
  • Organizer: 第60回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪市)
  • Year and Date: 2010-09-28
• [Presentation] 発光性Pt錯体配位子を基盤とした多刺激応答性クロミック錯体の創出 (2010)
  • Author(s): 小林厚志
  • Organizer: 第22回配位化合物の光化学討論会
  • Place of Presentation: 立山国際ホテル(富山市)
  • Year and Date: 2010-08-05
• [Presentation] シクロメタレート方白金(II)複核錯体を用いた光水素発生系の構築 (2010)
  • Author(s): 青木理恵
  • Organizer: 第22回配位化合物の光化学討論会
  • Place of Presentation: 立山国際ホテル(富山市)
  • Year and Date: 2010-08-04
• [Presentation] 光とベイパーにより発光色変化を示すジメチルスルホキシド銅(I)錯体 (2010)
  • Author(s): 小松香保里
  • Organizer: 第22回配位化合物の光化学討論会
  • Place of Presentation: 立山国際ホテル(富山市)
  • Year and Date: 2010-08-04
• [Presentation] New vapochromic hydrogen-bonded proton-transfer assemblies (2010)
  • Author(s): A.Kobayashi
  • Organizer: International Conferences on Coordination Chemistry
  • Place of Presentation: Adelaide (Australia)
  • Year and Date: 2010-07-26
• [Presentation] フォトクロミックな発光色変化を示すヨウ素架橋銅(I)複核錯体の構造変換 (2010)
  • Author(s): 小松香保里
  • Organizer: 化学系学協会北海道支部2010年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市)
  • Year and Date: 2010-01-27
• [Presentation] Luminescent photochromic behavior of a dinuclear copper(I)complex containing dimethyl sufoxide (2009)
  • Author(s): 加藤昌子
  • Organizer: The 5th Nanjing University - Hokkaido University Joint Symposium
  • Place of Presentation: Nanjing & Wuhu(中国)
  • Year and Date: 2009-11-08
• [Presentation] 発光性Pt(II)錯体を用いた新規配位高分子のクロミック挙動 (2009)
  • Author(s): 原啓史
  • Organizer: 第59回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学(長崎市)
  • Year and Date: 2009-09-26
• [Presentation] 新規多孔性白金錯体のクロミック挙動に対する蒸気-圧力応答性 (2009)
  • Author(s): 米村翼
  • Organizer: 第59回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学(長崎市)
  • Year and Date: 2009-09-26
• [Presentation] チオシアナト両座配位子を有するターピリジン白金(II)錯体の蒸気応答性 (2009)
  • Author(s): 福澤勇揮
  • Organizer: 第59回錯体化学討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学(長崎市)
  • Year and Date: 2009-09-25
• [Presentation] 新規ニトロシル白金錯体の合成とフォトクロミズム (2009)
  • Author(s): 長井理
  • Organizer: 2009年光化学討論会
  • Place of Presentation: 桐生市市民文化会館(桐生市)
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] 銅(I)複核錯体結晶の光誘起結合異性化に基づくフォトクロミック発光 (2009)
  • Author(s): 加藤昌子
  • Organizer: 特定領域研究「フォトクロミズムの攻究とメカニカル機能の創出」第4回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市)
  • Year and Date: 2009-09-02
• [Presentation] Luminescent photochromic behavior of a dinuclear copper(I)complex containing dimethyl sufoxide (2009)
  • Author(s): 加藤昌子
  • Organizer: 18th International Symposium on the Photo-chemistry and Photophysics of Coordination Compounds(ISPPCC)
  • Place of Presentation: ガトーキングダム(札幌市)
  • Year and Date: 2009-07-09
• [Presentation] Vapochromism of Terpyridine(Thiocyanato)Platinum(II) (2009)
  • Author(s): 福澤勇揮
  • Organizer: 18th International Symposium on the Photo-chemistry and Photophysics of Coordination Compounds(ISPPCC)
  • Place of Presentation: ガトーキングダム(札幌市)
  • Year and Date: 2009-07-08