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2012 Fiscal Year Annual Research Report

遷移金属錯体におけるりん光状態の熱失活経路の解明

Research Project

Project/Area Number 22550057
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

野崎 浩一  富山大学, 理工学研究部, 教授 (20212128)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岩村 宗高  富山大学, 理工学研究部, 講師 (60372942)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywordsリン光 / 遷移金属錯体 / 熱失活 / dd状態 / 反応機構 / 活性化体積
Research Abstract

一般に、リン光性遷移金属錯体の発光量子収率が低下する原因は、大きく構造が歪んだ金属中心の励起状態であるdd状態を経由して速やかに失活する熱的失活過程の存在である。この金属中心の励起状態を経由した熱失活が起きやすいと、室温でリン光寿命が著しく短くなり、量子収率の低下が起きる。本研究では、非制限ハイブリッドDFTレベルの理論計算で励起状態のポテンシャルエネルギー曲面(PES)を計算し、それに基づき熱失活経路を探査することで、熱失活に伴う詳細な構造変化の解明を行った。さらに、リン光の熱失活の活性化体積を測定し、量子化学計算で得られた構造変化の大きさと比較検討することで、量子化学計算を検証する方法を確立した。
この手法に基づき、d6型遷移金属錯体として代表的な[Ru(bpy)3]2+ (bpy=2,2’-bipyridine)について、リン光状態と分子体積の大きな四面体構造のddとが熱的平衡状態にありdd→GSが律速であることを、活性化体積の大きさから明らかにした。また、d8型のリン光性遷移金属錯体であるシクロメタレート白金(II)錯体のリン光状態が、4配位シーソー型dd状態を経由して失活することを明らかにした。
白金(I)ジアセチル錯体について、極低温分光によりリン光状態の精密な電子状態を明らかにした。さらに、この錯体をクロモフォアとした光誘起電子移動系を合成し、それを光増感色素とした太陽電池を製作して、光電変換性能を評価した。
また、ジシアノ金(I)錯体を光励起した際に生じる金属中心の励起状態の失活過程について、超高速過渡吸収分光測定と非制限ハイブリッドDFTレベルで計算した励起状態のポテンシャルエネルギー曲面(PES)に基づき、励起多量体の形成と構造緩和の詳細なメカニズムを初めて明らかにした。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Photoinduced electron transfer of platinum bipyridine diacetylides linked by triphenylamine- and aphthaleneimide-derivatives and its application to photoelectric conversion systems2013

    • Author(s)
      S. Suzuki, Y. Matsumoto, M. Tsubamoto, R. Sugimura, M. Kozaki, K. Kimoto, M. Iwamura, K. Nozaki, N. Senju, C. Uragami, H. Hashimoto, Y. Muramatsu, A. Konno, K. Okada
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 15 Pages: 8088-8094

    • DOI

      10.1039/c3cp50182e

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Real-Time Observation of Tight Au-Au Bond Formation and Relevant Coherent Motion upon Photoexcitation of [Au(CN)2-] Oligomers2013

    • Author(s)
      Iwamura, Munetaka; Nozaki, Koichi; Takeuchi, Satoshi; Tahara, Tahei
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 135 Pages: 538-541

    • DOI

      10.1021/ja310004z

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 遷移金属錯体におけるリン光状態の無輻射過程の理論計算2013

    • Author(s)
      野﨑浩一
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学
    • Year and Date
      20130322-20130325
    • Invited
  • [Presentation] ビピリジンジアセチリド白金(II)錯体の極低温におけるリン光物性2013

    • Author(s)
      成瀬 大輔・鈴木修一・岡田 恵次・野崎 浩一
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学
    • Year and Date
      20130322-20130325
  • [Presentation] Ru(II)ポリピリジル錯体におけるリン光状態の熱失活過程の構造変化2012

    • Author(s)
      前馬純一・岩村宗高・野崎浩一
    • Organizer
      錯体化学会第62回討論会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20120921-20120923
  • [Presentation] Eu(III)錯体を用いた誘起CPLによるキラル分子のセンシング―アミノ酸との会合定数と円偏光異方性との関係―2012

    • Author(s)
      奥谷和寛・岩村宗高・野崎浩一
    • Organizer
      錯体化学会第62回討論会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20120921-20120923
  • [Presentation] 高圧有機マトリックス中におけるリン光状態の熱失活過程の抑制2012

    • Author(s)
      野崎浩一・前馬純一・岩村宗高
    • Organizer
      第24回 配位化合物の光化学討論会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20120806-20120808

URL: 

Published: 2014-07-24  

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