2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of near-IR responsible photoelectric systems using lithium encapsulated fullerene supramolecules
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26288037
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大久保 敬 大阪大学, 未来戦略機構, 招へい教授 (00379140)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超分子 / クロリン / ポルフィリノイド / フラーレン / 金属内包フラーレン / 光電子移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
優れた電子アクセプターであるフラーレンと優れた光捕集機能を持つポルフィリンを組み合わせたドナー・アクセプター光誘起電荷分離系については数多くの報告があった。これまでフラーレンとポルフィリンの連結分子の合成や、超分子形成などが試みられているが、その多くは非極性溶媒中で主に行われていた。本年度は電子受容特性がC60よりも優れているリチウムイオン内包フラーレン（Li+@C60）がカチオンであることに着目し、アニオン性置換基を有するクロリン誘導体との間で極性溶媒中においても電子ドナー・アクセプター超分子系が形成することを見出した。またその超分子内での長寿命光電荷分離状態生成について検討を行った。
Li+@C60とアニオン性分子の亜鉛クロリンカルボキシレート (ZnCh-) をベンゾニトリル中で混合するとイオン間相互作用および π-π 相互作用によって超分子を形成し、Li+@C60/ ZnCh- と錯形成定数は1.9 × 104 M-1であった。三重項励起状態ZnCh-の酸化電位は-1.1 V vs SCEでありLi+@C60（Ered = 0.13 V）への電子供与が可能である。そこで、Li+@C60/ ZnCh- 錯体にレーザー光照射を行うと三重項励起状態ZnCh－ からLi+@C60への超分子内電子移動が進行し、Li+@C60ラジカルアニオンとZnCh－ラジカルカチオン由来の吸収帯がそれぞれ790 nmと1035 nmに観測された。その電荷分離寿命は過渡吸収スペクトルの減衰より170 μs であることが分かった。この超分子錯体を用いて太陽電池を作製し、その光電変換特性の評価を行った結果、亜鉛クロリンに対し、フリーベースクロリンうを用いた超分子錯体の方が著しく良い光電変換効率を示すことが分かった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(40 results)
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[Journal Article] Electrochemical Reduction of Cationic Li+@C60 to Neutral Li+@C60.- Isolation and Characterisation of Endohedral [60]Fulleride2016
Author(s)
Ueno, H.; Aoyagi, S.; Yamazaki, Y.; Ohkubo, K.; Ikuma, N.; Okada, H.; Kato, T.; Matsuo, Y.; Fukuzumi, S.; Kokubo, K.
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Journal Title
Chem. Sci
Volume: 7
Pages: 5770-5774
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] The Effect of Metallation on Porphyrin-Based Bifunctional Agents in Tumor-Imaging and Photodynamic Therapy2016
Author(s)
Patel, N. J.; Chen, Y.; Joshi, P.; Pera, P.; Baumann, H.; Missert, J. R.; Ohkubo, K.; Fukuzumi, S.; Nani, R. R.; Schnermann, M. J.; Chen, P.; Zhu, J.; Kadish, K. M.; Pandey, R. K.
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Journal Title
Bioconjugate Chem.
Volume: 27
Pages: 667-680
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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