2017 Fiscal Year Annual Research Report
Multistep switchable materials based on the assembly of photofunctional metal complexes
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15K17827
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
吉田 将己 北海道大学, 理学研究院, 助教 (20712293)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 錯体化学 / 光物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、強発光性や多彩な光学特性、外場応答、導電性等に注目が集まる集積型白金多核錯体に対し、光照射や電解酸化還元等の刺激による多段階スイッチング能を付与することを目指している。特に、これまでに報告例の少ない外部刺激によって分子のマクロな自己集積構造と電子物性の制御を連動させ、新奇な電子材料を開発することを目的としている。
前年度までに、このようなスイッチング能を持つ錯体として長鎖アルキル基を有するアミダト架橋白金二核錯体を新規に合成し、これが当初の目的どおり酸化還元に伴い三量体構造の６核錯体へと集積し、それに伴い色変化とマクロな集積構造の変化を起こすことを確認した。
平成29年度はまず、これらの電子状態についてより詳細に検討することを試みた。その結果、磁化率測定よりこの錯体は部分酸化状態においても反磁性であり、２つの不対電子が反強磁性的に相互作用し、６つの白金原子間で非局在化していることが判明した。また、紫外可視近赤外吸収スペクトルにより近赤外領域に強い吸収帯がみられた。これらの結果は量子化学計算による予測ともよい一致をしており、部分酸化状態において高い伝導性を示すことが示唆された。
一方、平成27年度から着手している白金三核錯体においても興味深い結果が得られた。この錯体は前年度までに共存する陰イオンの種類によって色調スイッチング機能を変化させることが判明していたが、本年度は詳細な電気化学測定によりその反応機構の解明に成功した。また、種々の状態における単結晶構造解析にも成功し、これまでは推定に頼っていた酸化還元にともなう構造変化をより精密に議論することに成功した。
以上のように、平成29年度は白金二核錯体、および白金三核錯体のいずれの系についても詳細な測定によりその電子物性や駆動原理を解明することに成功し、多機能性スイッチング材料へと展開可能な知見を得た。
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