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配位プログラミングによるメタロ超分子ポリマーの光機能化

Publicly Offered Research

Project AreaCoordination Programming - Science of Molecular Superstructures for Chemical Devices
Project/Area Number 24108742
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 InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

樋口 昌芳  独立行政法人物質・材料研究機構, 先端的共通技術部門, グループリーダー (80306852)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords配位プログラム / メタロ超分子ポリマー
Research Abstract

【研究目的】配位結合を自在に操ることで、共有結合からなる材料にはない光・電子物性を持つ物質の創製が期待できる。所望の分子構造や機能を有する超分子の開発には、「配位ブログラミング」の概念導入が極めて有効と考えられる。本研究では、新たに有機モジュールを設計・合成することで、ユウロピウムイオン等の希土類金属イオンを主鎖に導入したメタロ超分子ポリマーを開発し、その発光特性を発現させるとともに、外部刺激による発光特性の可逆的制御を利用した新固体デバイスを開発する。
【平成25年度研究実績】これまで、2種類の金属イオンが交互に導入されたメタロ超分子ポリマーを合成することに成功している。本年度は、本ポリマーにおける、(1)2種類の金属イオン間の電子相互作用の解明、及び(2)インテリジェント発光デバイスの発明を行った。更に、(3)亜鉛イオンを含むメタロ超分子ポリマーにおける発光色制御を実現した。
【成果の内容】(1)2種類の金属イオン間の電子相互作用の解明:鉄イオンとユウロピウムイオンの両方を含むメタロ超分子ポリマーにおいて、鉄イオンの価数の違いにより、ユウロピウムイオンからの発光強度が大きく変化することを発見した。(2)インテリジェント発光デバイスの発明:このポリマーフィルム中の鉄イオンを電気化学的に酸化還元することで、ユウロピウムイオンの発光を可逆的にスイッチングさせることに成功した。(3)亜鉛イオンを含むメタロ超分子ポリマーにおける発光色制御:ビス(ターピリジン)誘導体と亜鉛イオンを錯形成させることにより得られたメタロ超分子ポリマーは、配位子の置換基効果による大きなストークスシフトにより、青、シアン、緑色といった異なる発光色を示した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Metallo-Supramolecular Polymers with a Bis-ONO-tridentate Ligand by Coordination Programming2014

    • Author(s)
      Miki Kanao, Masayoshi Higuchi
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 43

    • NAID

      130004868258

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorescent Colour Modulation in Zn(II)-Based Metallo-Supramolecular Polymer Films by Electronic-State Control of the Ligand2013

    • Author(s)
      Takashi Sato, Rakesh K. Pandey, Masayoshi Higuchi
    • Journal Title

      Dalton Transactions

      Volume: 42 Issue: 45 Pages: 16036-16042

    • DOI

      10.1039/c3dt51354h

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Alternately Introduced Heterometallo-Supramolecular Polymer: Synthesis and Solid-State Emission Switching by Electrochemical Redox2013

    • Author(s)
      Takashi Sato, Masayoshi Higuchi
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 49 Issue: 46 Pages: 5256-5256

    • DOI

      10.1039/c3cc41176a

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Electronic and Optical Properties of Metallo-Supramolecular Polymer Films2014

    • Author(s)
      Masayoshi Higuchi
    • Organizer
      International Symposium on Coordination Programming 2014 (ISCP2014)
    • Place of Presentation
      東大 伊藤国際学術研究センター
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 配位プログラミングによるメタロ超分子ポリマーの光機能化2012

    • Author(s)
      樋口昌芳
    • Organizer
      新学術領域「配位プログラム」合同会議
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2012-11-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Display Devices Using Metallo-Supramolecular Polymers2012

    • Author(s)
      Masayoshi Higuchi
    • Organizer
      Germany-Japan Bilateral Meeting on Coordination Programming
    • Place of Presentation
      ミュンスター大学、ドイツ
    • Year and Date
      2012-10-25
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 配位プログラミングによるメタロ超分子ポリマーの光機能化2012

    • Author(s)
      樋口昌芳
    • Organizer
      新学術領域「配位プログラム」第7回全体会議
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2012-06-04
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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