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2020 Fiscal Year Annual Research Report

非対称配位圏がもたらす金属錯体の光新機能:共同研究による配位アシンメトリの推進

Publicly Offered Research

Project AreaCoordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number 19H04562
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

坂本 良太  東北大学, 理学研究科, 教授 (80453843)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Keywords金属錯体 / ナノシート / ナノワイヤ
Outline of Annual Research Achievements

グラッシーカーボン上に共有結合で固定化されたアゾベンゼン架橋ビス(テルピリジン)金属ユニットからなるπ共役酸化還元金属錯体線形ポリマーワイヤを合成する効率的で便利な電気化学的方法を開発した。重合は、水-アセトニトリル-過塩素酸溶液中でビス(4′-(4-アニリノ)-2,2′:6′,2″-テルピリジン)金属錯体の、グラッシーカーボンを作用極とした電気化学的酸化によって進み、最大7400mer(約15μmに相当)のポリマーを得ることに成功した。中心金属として鉄およびルテニウムを有するワイヤは共に可逆的な酸化還元反応を起こし、その酸化還元挙動は極めて速い酸化還元伝導を示した。段階的な電解重合により、FeとRuを中心とする異方性ヘテロ金属錯体ポリマーワイヤが構築された。2つのヘテロ金属錯体ポリマーワイヤはサイクリックボルタンめとりーにおいて、正反対の不可逆なレドックス応答を示したことから、レドックスダイオード特性を有することが分かった。本電気化学的手法は、ポリマーワイヤーアレイの合成や、機能性分子のカーボン上への集積に有用であるとともに、非対称性がこのレドックスダイオード特性の発現に寄与している。この他、水素発生助触媒として機能する金属錯体ナノシート、エレクトロクロミック特性を示す金属錯体ナノシート、トポロジカル絶縁体候補となる金属錯体ナノシート、d10-d10相互作用を示す金/水銀錯体、クリック反応に基づく共有結合ナノシートの構築、を報告した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Book (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Universidad Autonoma de Madrid(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      Universidad Autonoma de Madrid
  • [Int'l Joint Research] CNRS(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      CNRS
  • [Journal Article] Two-Dimensional Metal-Organic Framework Acts as a Hydrogen Evolution Cocatalyst for Overall Photocatalytic Water Splitting2022

    • Author(s)
      Guan Jingyan、Pal Tigmansu、Kamiya Kazuhide、Fukui Naoya、Maeda Hiroaki、Sato Tetsu、Suzuki Hajime、Tomita Osamu、Nishihara Hiroshi、Abe Ryu、Sakamoto Ryota
    • Journal Title

      ACS Catalysis

      Volume: 12 Pages: 3881~3889

    • DOI

      10.1021/acscatal.1c05889

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Layered metal-organic frameworks and metal-organic nanosheets as functional materials2022

    • Author(s)
      Sakamoto Ryota、Fukui Naoya、Maeda Hiroaki、Toyoda Ryojun、Takaishi Shinya、Tanabe Tappei、Komeda Joe、Amo-Ochoa Pilar、Zamora Felix、Nishihara Hiroshi
    • Journal Title

      Coordination Chemistry Reviews

      Volume: 472 Pages: 214787~214787

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2022.214787

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Coordination chemistry for innovative carbon-related materials2022

    • Author(s)
      Sakamoto Ryota、Toyoda Ryojun、Jingyan Guan、Nishina Yuta、Kamiya Kazuhide、Nishihara Hirotomo、Ogoshi Tomoki
    • Journal Title

      Coordination Chemistry Reviews

      Volume: 466 Pages: 214577~214577

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2022.214577

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ultralong π-Conjugated Bis(terpyridine)metal Polymer Wires Covalently Bound to a Carbon Electrode: Fast Redox Conduction and Redox Diode Characteristics2021

    • Author(s)
      Wu Kuo-Hui、Sakamoto Ryota、Maeda Hiroaki、Phua Eunice Jia Han、Nishihara Hiroshi
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 26 Pages: 4267~4267

    • DOI

      10.3390/molecules26144267

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ‘Click’ conjugated porous polymer nanofilm with a large domain size created by a liquid/liquid interfacial protocol2020

    • Author(s)
      Komeda Joe、Shiotsuki Ryo、Rapakousiou Amalia、Sakamoto Ryota、Toyoda Ryojun、Iwase Kazuyuki、Tsuji Masaki、Kamiya Kazuhide、Nishihara Hiroshi
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 56 Pages: 3677~3680

    • DOI

      10.1039/D0CC00360C

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Carbon-rich materials with three-dimensional ordering at the angstrom level2020

    • Author(s)
      Fa Shixin、Yamamoto Masanori、Nishihara Hirotomo、Sakamoto Ryota、Kamiya Kazuhide、Nishina Yuta、Ogoshi Tomoki
    • Journal Title

      Chemical Science

      Volume: 11 Pages: 5866~5873

    • DOI

      10.1039/D0SC02422H

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 分子性ナノシート・ナノワイヤの新展開2021

    • Author(s)
      坂本 良太
    • Organizer
      第245 回有機エレクトロニクス材料研究会 「トポロジカル絶縁体」
    • Invited
  • [Presentation] Crystalline Graphdiyne Nanosheets Produced at a Gas/Liquid or Liquid/Liquid Interface2020

    • Author(s)
      Ryota Sakamoto
    • Organizer
      Pure and Applied Chemistry International Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 分子低次元物質の新展開2020

    • Author(s)
      坂本 良太
    • Organizer
      CEMS Topical Meeting Onlineー 超分子ポリマーの進化形 ー
    • Invited
  • [Book] Functional Nanomaterials: Synthesis, Properties, and Applications2022

    • Author(s)
      Ryota Sakamoto (Eds. W.-Y. Wong and Q. Dong)
    • Total Pages
      560
    • Publisher
      WILEY-VCH
    • ISBN
      978-3-527-82855-5
  • [Book] ポストグラフェン材料の創製と用途開発最前線2020

    • Author(s)
      坂本 良太(柚原 淳司 監修)
    • Total Pages
      448
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      978-4-86043-657-5
  • [Book] グラフェンから広がる二次元物質の新技術と応用2020

    • Author(s)
      坂本 良太(吾郷 浩樹、齋藤理一郎 監修)
    • Total Pages
      558
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      978-4-86043-663-6

URL: 

Published: 2023-12-25  

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