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2013 Fiscal Year Research-status Report

ビス(ジピリナト)亜鉛錯体の逐次錯形成を利用した分子フォトニックワイヤの構築

Research Project

Project/Area Number 24750054
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

坂本 良太  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (80453843)

Keywords分子フォトニックワイヤ / ジピリン金属錯体 / 光化学 / 分子ワイヤ / ナノシート / 電気化学 / 光電変換
Research Abstract

(1) 分子フォトニックワイヤのフォトン伝達能の評価 分子フォトニックワイヤのモデルとして、3種の非対称ビス(ジピリナト)亜鉛複核錯体を合成した。これらはいずれも一方の末端にアントラセン、架橋部位としてジピリン配位子、逆末端にπ拡張ジピリン配位子を有しており、記載した順に光励起エネルギー勾配を有する。いずれの錯体も、トルエン中、どの色素部位を励起してもπ拡張ジピリン配位子のみからの蛍光を示した。蛍光量子収率は励起する配位子によらず、高く一定の値(0.65-0.78)を示した。この事実は、アントラセン末端からπ拡張ジピリン配位子末端へと光励起エネルギーが定量的に移動することを意味している。すなわち多核化によりフォトニックワイヤが構築可能なことを示す、重要な知見である。
(2) トリアリールアミン共役ビス(ジピリナト)亜鉛錯体 表題の単核錯体を合成し、その電気化学特性を明らかとした。通常の亜鉛錯体に比べ、1電子酸化に関するレドックスの可逆性が高まることを見出した。
(3) ビス(ジピリナト)亜鉛錯体ナノシートの合成 一次元ワイヤの概念を二次元ナノシートへと拡張するため、三叉、四叉、六叉のジピリン配位子を合成し、このうち前者2つについては亜鉛イオンとの錯形成によりナノシートの構築に成功した。またこのナノシートが色素増感型の光電変換能を有することを見出した。これは非常に重要な知見であるため、本件については研究延長期間にて区切りが良い所まで追究を行う予定である。
(4) その他 他の金属錯体ワイヤ・ナノシートに関する学術論文を数多く発表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

分子フォトニックワイヤの構築については、非対称二核錯体における定量的な光伝達を見出し、これを学術論文として報告した。しかしその多核化は技術的困難により、期待した進展は得られていない。一方で予想外の進展として、ジピリンナノシートの光電変換能に関する発見を得ている。その他の金属錯体ワイヤ・ナノシートに関する学術論文も数多く発表した。総合して、対研究費の成果としては、計画以上のものを獲得したと考えている。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題ではビス(ジピリナト)亜鉛錯体を素材として取り扱ったが、そのナノシートへの拡張、および他の金属錯体モチーフを含んだワイヤ・ナノシートへの展開の足掛かりを得た。これら一連の研究を今後さらに発展していきたい。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成25年度には分子フォトニックワイヤを見越した非対称ジピリン亜鉛錯体が効率100%の励起子移動を示すことを発見したが、この成果を査読付き学術論文として研究期間内に発表することが難しくなった。研究期間を6ヶ月延長し、これを達成する。
投稿論文の英文校正費・カラー図掲載代、および論文の修正を求められた際の追加実験のための消耗品費に充当する。

  • Research Products

    (21 results)

All 2014 2013

All Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 15 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 4 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Stepwise Layering of Nickel Bis(dithiolene) Nanosheet By Means of The Langmuir–Schäfer Method2014

    • Author(s)
      Ken Hoshiko, Tetsuya Kambe, Ryota Sakamoto, Kenji Takada, Hiroshi Nishihara*
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 43 Pages: 252-253

    • DOI

      10.1246/cl.130882

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface junction effects on the electron conduction of bis(terpyridine)iron(II) molecular wires on the hydrogen-terminated silicon(111) surface2014

    • Author(s)
      Hiroaki Maeda, Ryota Sakamoto,* Hiroshi Nishihara*
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 20 Pages: 2761–2764

    • DOI

      10.1002/chem.201304588

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reactivity and Electronic Properties of a Ferrocene Molecule Bearing an N,C-chelate BMes2 Unit2014

    • Author(s)
      Yingli Rao, Tetsuro Kusamoto, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara, Suning Wang*
    • Journal Title

      Organometallics

      Volume: 33 Pages: 1787-1793

    • DOI

      10.1021/om500138f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Luminescent Heteroleptic Tris(dipyrrinato)indium(III) complexes2014

    • Author(s)
      Shinpei Kusaka, Ryota Sakamoto,* Hiroshi Nishihara
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: 53 Pages: 3275-3277

    • DOI

      10.1021/ic500326u

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric dinuclear bis(dipyrrinato)zinc(II) complexes: Broad absorption and unidirectional quantitative exciton transmission2014

    • Author(s)
      Mizuho Tsuchiya, Ryota Sakamoto,* Shinpei Kusaka, Yasutaka Kitagawa, Mitsutaka Okumura, Hiroshi Nishihara*
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 50 Pages: 1-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ordered Alignment of a One-Dimensional -Conjugated Nickel Bis(dithiolene) Complex Polymer Produced via a Liquid–Liquid Interfacial Reaction2014

    • Author(s)
      Ryota Matsuoka, Ryota Sakamoto,* Tetsuro Kusamoto, Tetsuya Kambe, Kenji Takada, Hiroshi Nishihara*
    • Journal Title

      Chem. Commum.

      Volume: 50 Pages: 1-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 界面配位プログラミングによる電子機能ナノ構造体の構築2013

    • Author(s)
      松岡 亮太、坂本 良太、山野井 慶徳、西原 寛
    • Journal Title

      ナノ学会会報

      Volume: 11 Pages: 63-69

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Metal Complex Oligomer and Polymer Wires on Electrode Surfaces: Tactical Constructions and Versatile Functionalities2013

    • Author(s)
      Hiroaki Maeda, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara*
    • Journal Title

      Polymer

      Volume: 54 Pages: 4383-4403

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2013.04.019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Triarylamine-Conjugated Bis(dipyrrinato)zinc(II) Complexes: Impact of Triarylamine on Photochemical Property and Multi-Redox Reaction2013

    • Author(s)
      Mizuho Tsuchiya, Ryota Sakamoto*, Shinpei Kusaka, Junko Kakinuma, Hiroshi Nishihara*
    • Journal Title

      Electrochemistry

      Volume: 81 Pages: 337-339

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Orthogonal bis(terpyridine)-Fe(II) metal complex wires on a tripod scaffold: Rapid electron transport2013

    • Author(s)
      Ryota Sakamoto, Yuuki Ohirabaru, Ryota Matsuoka, Hiroaki Maeda, Shunsuke Katagiri, Hiroshi Nishihara*
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 49 Pages: 7108-7110

    • DOI

      10.1039/C3CC42478B

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intramolecular [2+2+2] cycloaddition of bis(propargylphenyl)carbodiimides: synthesis of L-shaped π-extended compounds with pyrrolo[1,2-a][1,8]naphthyridine corner units2013

    • Author(s)
      Takashi Otani, Takao Saito*, Ryota Sakamoto, Hiroyuki Osada, Akihito Hirahara, Naoki Furukawa, Noriki Kutsumura, Tsukasa Matsuo, Kohei Tamao
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 49 Pages: 6206-6208

    • DOI

      10.1039/C3CC42792G

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A bis(terpyridine)iron network polymer on carbon for a potential energy storage material2013

    • Author(s)
      Kuo-Hui Wu, Hiroaki Maeda, Tetsuya Kambe, Ken Hoshiko, Eunice Jia Han Phua, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara*
    • Journal Title

      Dalton Trans.

      Volume: 42 Pages: 15877-15880

    • DOI

      10.1039/C3DT51186C

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 1,4-Bis(4-ferrocenylphenylethynyl)anthraquinone by synchrotron X-ray powder diffraction2013

    • Author(s)
      Maki Sachiko, Eiji Nishibori*, Masanori Yoshida, Shinobu Aoyagi, Makoto Sakata, Masaki Takata, Mio Kondo, Masaki Murata, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
    • Journal Title

      Acta. Cryst.

      Volume: C69 Pages: 696-703

    • DOI

      10.1107/S0108270113013978

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] pai-Conjugated Trinuclear Group-9 Metalladithiolenes with a Triphenylene Backbone2013

    • Author(s)
      Ryota Sakamoto*, Tetsuya Kambe, Satoru Tsukada, Ken Hoshiko, Yasutaka Kitagawa, Kenji Takada, Mitsutaka Okumura, Hiroshi Nishihara*
    • Journal Title

      Inorg. Chem.

      Volume: 52 Pages: 7411-7416

    • DOI

      10.1021/ic400110z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparative Study of Photochromic Ferrocene-conjugated Dimethyldihydropyrene Derivatives2013

    • Author(s)
      Satoshi Muratsugu*, Masa-aki Kishida, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara*
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 19 Pages: 17314-17327

    • DOI

      10.1002/chem.201303456

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Coordination Programming of Functional Molecular Wires and Sheets2014

    • Author(s)
      Ryota Sakamoto
    • Organizer
      Asian International Symposium in The 93rd Annual Meeting
    • Place of Presentation
      名古屋(愛知)
    • Year and Date
      20140301-20140302
    • Invited
  • [Presentation] 「ボトムアップ型」金属錯体ナノシート・ナノワイヤ2014

    • Author(s)
      坂本 良太
    • Organizer
      第1回「東北大学リーデイング大学院(物質)」研究会「金属錯体の固体物性最前線ー金属錯体と固体物性物理と生物物性の連携新領域をめざしてー」
    • Place of Presentation
      仙台(宮城)
    • Year and Date
      20140201-20140202
    • Invited
  • [Presentation] Coordination Programming of Photo- and Electro-Functional Molecular Assemblies2013

    • Author(s)
      Ryota Sakamoto, Yoshinori Yamanoi, Hiroshi Nishiahra
    • Organizer
      15th Asian Chemical Congress 2013 (15 ACC)
    • Place of Presentation
      Singapore(Singapore)
    • Year and Date
      20130801-20130802
    • Invited
  • [Presentation] Coordination Programming of Photo- and Electro-Functional Molecular Assemblies2013

    • Author(s)
      Ryota Sakamoto
    • Organizer
      Japan-China young scientist symposium "Frontier of coordination chemistry at the interface of nano and micro"
    • Place of Presentation
      岡崎(愛知)
    • Year and Date
      20130601-20130602
    • Invited
  • [Book] 錯体化学会選書9金属錯体の電子移動と電気化学2013

    • Author(s)
      坂本 良太、前田 啓明、西原 寛
    • Total Pages
      400
    • Publisher
      三共出版
  • [Book] Comprehensive Inorganic Chemistry II2013

    • Author(s)
      Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
    • Total Pages
      1258
    • Publisher
      Elsevier

URL: 

Published: 2015-05-28  

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