2019 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical Study of Flexibility and function of Molecular Crystal by Transition Metal Compound
Publicly Offered Research
| Project Area | Soft Crystals: Science and Photofunctions of Easy-Responsive Systems with Felxibility and Higher-Ordering |
|---|
| Project/Area Number |
18H04513
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
榊 茂好 京都大学, 福井謙一記念研究センター, 研究員 (20094013)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 遷移金属錯体 / 分子性結晶 / 分子物性 / 電子状態計算 / 白金錯体 / 結晶効果 / 発光スペクトル / 励起状態 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
遷移金属錯体による分子性結晶の電子状態計算による理論的研究を行い、柔軟な結晶内における遷移金属錯体の吸収・発光スペクトルの結晶構造による変化、気体分子吸着などの分子論的理解を達成した。以下、概要をのべる：(1)白金(II)錯体が結晶内で示す発光スペクトルは興味ある温度依存性を示す。周期的QM/MM法を適用し、理論計算を行い、発光スペクトルはPt-Pt間のd-d反結合性軌道からビピリジン配位子のπ*軌道への１電子励起によるMMLCT励起状態から起こること、低温時の結晶構造では４分子のPt錯体がMMLCT励起状態に関与するが、室温の結晶構造では３分子が関与すること、そのため、発光スペクトルが高エネルギーシフトすることを示した。また、励起状態でのPt-Pt間距離に関するpotential面から励起状態での振動準位のボルツマン分布を計算し、低温ではするどい発光スペクトルが、室温ではブロードな発光スペクトルが得られることを示した。(2)ニッケル(II)錯体は分子性結晶内でメタノールと相互作用し、吸収スペクトルが変化するが、エタノールとは相互作用できず、吸収スペクトルが変化しないことが実験的に報告されている。このニッケル錯体結晶を取り上げ、周期的QM/MM法で理論計算を行い、実際にメタノールはニッケル錯体に配位し、電子状態を閉殻一重項から開殻三重項に変化させること、エタノールは立体的にニッケル錯体に配位できないことを明らかにした。(3)マンガンを持つMOFへの二酸化炭素とアセチレンの吸着現象の理論的研究を行い、全系を周期的DFT法で、近接部位をクラスターモデルのMP2法で計算することで、高精度に吸着エネルギーを求めた。さらにスーパーセル構造への気体分子の吸着を検討し、二酸化炭素の吸着はランダムに起こるが、アセチレンのそれは、クラスターを形成しながら、進むことを明らかにした。
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(9 results)
