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非平面性ポルフィリン錯体を基盤とするナノ構造の構築とその光機能性材料開発への展開

研究課題

研究課題/領域番号 09F09049
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 無機化学
研究機関筑波大学

研究代表者

小島 隆彦  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授

研究分担者 MUNIAPPAN Sankar  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2010年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2009年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード非平面ポルフィリン / 機能性π空間 / 複合超分子 / 結晶構造解析 / 光機能性 / 非平面性ポルフィリン
研究概要

申請者らはこれまでに、サドル型の歪みを有するポルフィリンを用いて、興味深い超分子構造や、それを利用した光誘起電子移動特性などを報告してきた。本研究において申請者らは、歪んだπ共役平面を有するポルフィリンに対して、カルボキシル基などの水素結合性置換基を導入して自己集積化することにより、ポルフィリン間の相対配置を水素結合の方向性により制御するとともに、集積化構造の安定性を増大させ、光伝導特性の向上や、新しい機能性を発現させることを目的に研究を展開している。
本年度は、サドル型の歪みを有するドデカフェニルポルフィリン(DPP)のメソ位のフェニル基に、1つ、4つ、8つと異なる数のカルボキシル基を導入した分子をそれぞれ合成した。DPPのジプロトン化体は、通常のポルフィリンと異なり電子アクセプターとして働くことから、この水素結合性のDPPに対して、電子ドナーとなるヒドロキノンやTTFなどの分子を加えて集積化させた。この際、ヒドロキノンなどを内包した超分子構造がX線構造解析などにおいて観測された。この集積体中においてカルボキシル基は、ポルフィリンに導入した数や位置により、分子間で相補的な水素結合を形成している場合や、溶媒と水素結合している場合などの違いが見られた。またその結果、ポルフィリンの集積構造中における、ポルフィリン間の相対位置も異なり、ドナー分子が存在する位置も異なっていた。また、それらのゲスト包接超分子結晶の固体状態におけるフェムト秒過渡吸収スペクトル測定を行い、電子移動ダイナミクスについても検討した。さらに、それらの複合超分子を用いた色素増感太陽電池を作成し、その光電変換特性について検討した。現在、水素結合サイト導入による空間配置の違いが、集積体の光伝導性に対して与える影響に関して検討を進めている。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (27件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Formation of a Hybrid Compound Composed of a Saddle-Distorted Tin(IV)-Porphyrin and a Keggin-Type Heteropolyoxometalate to Undergo Intramolecular Photoinduced Electron Transfer2011

    • 著者名/発表者名
      Atsutoshi Yokoyama, Takahiko Kojima, Kei Ohkubo, Motoo Shiro, Shunichi Fukuzumi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 115 ページ: 986-997

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structures and Electronic Properties of Saddle-Distorted and Protonated Phthalocyanines2011

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Honda, Takahiko Kojima, Nagao Kobayashi, Shunichi Fukuzumi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie, International Edition

      巻: 50 ページ: 2725-2728

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Characterization of Ruthenium(II)-Pyridylamine Complexes with Catechol Pendants as Metal Binding Sites2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Kojima, Norihisa Hirasa, Daisuke Noguchi, Tomoya Ishizuka, Soushi Miyazaki, Yoshihito Shiota, Kazunari Yoshizawa, Shunichi Fukuzumi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 49 ページ: 3737-3745

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and Photoinduced Electron Transfer Dynamics of a Series of Hydrogen-Bonded Supramolecular Complexes Composed of Electron Donors and a Saddle-Distorted Diprotonated Porphyrin2010

    • 著者名/発表者名
      T.Honda, T.Nakanishi, K.Ohkubo, T.Kojima, S.Fukuzumi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 132 ページ: 10155-10163

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of a Long-Lived Photoinduced Electron-Transfer State in an Electron Acceptor-Donor-Acceptor Porphyrin Triad Connected by Coordination Bonds2010

    • 著者名/発表者名
      T.Honda, T.Nakanishi, K.Ohkubo, T.Kojima, S.Fukouzumi
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 114 ページ: 14290-14299

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular Structures and Photoelectronic Properties of the Inclusion Complex of a Cyclic Free-Base Porphyrin Dimerand C602010

    • 著者名/発表者名
      H.Nobukuni, Y.Shimazaki, H.Uno, Y.Naruta, K.Ohkubo, T.Kojima, S.Fukuzumi, S.Seki, H.Sakai, T.Hasobe, F.Tani
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 16 ページ: 11611-11623

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Low-Spin Ruthenium(IV)-Oxo Complex : Does the Spin State Have an Impact on the Reactivity?2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kojima, Y.Hirai, T.Ishizaka, Y.Shiota, K.Yoshizawa, K.Ikemura, T.Ogura, S.Fukuzumi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie, International Edition

      巻: 49 ページ: 8449-8453

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structures and Solution Properties of Discrete Complexes Composed of Saddle-Distorted Molybdenum(V)-Dodecaphenylporphyrins and Keggin-Type Heteropolyoxometalates Linked by Direct Coordination2010

    • 著者名/発表者名
      Atsutoshi Yokoyama, Takahiko Kojima, Kei Ohkubo, Shunichi Fukuzumi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 49 ページ: 11190-11198

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of Sn(IV)-Porphyrin/Trinuclear Ruthenium Cluster Dyads Linked by Pyridine Carboxylates : Photoinduced Electron Transfer in t he Marcus Inverted Region2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kojima, K.Hanabusa, K.Ohkubo, M.Shiro, S.Fukuzumi
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal 16

      ページ: 3646-3655

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge Separation in Metallomacrocycle Complexes Llinked with Ele ctron Acceptors by Axial Coordination2009

    • 著者名/発表者名
      S.Fukuzumi, T.Honda, K.Ohkubo, T.Kojima
    • 雑誌名

      Dalton Transactions (20)

      ページ: 3880-3889

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Structures and Properties of a Monoprotonated Porphyrin2009

    • 著者名/発表者名
      T.Honda, T.Kojima, S.Fukuzumi
    • 雑誌名

      Chemical Communications (33)

      ページ: 4994-4996

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proton-Coupled Electron Transfer of Ruthenium(III)-Pterin Complexes : A Mechanistic Insight2009

    • 著者名/発表者名
      S.Miyazaki, T.Kojima, J.M.Mayer, S.Fukuzumi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 131

      ページ: 11615-11624

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Tetranuclear Iridium(III) Complex Having a Flavin Analogue as Br idging Ligands in Different Coordination Modes and Exchangeable A nion Encapsulation in a Supramolecular Cage2009

    • 著者名/発表者名
      T.Kojima, Y.Inui, S.Miyazaki, M.Shiro, S.Fukuzumi
    • 雑誌名

      Chemical Communications (43)

      ページ: 6643-6645

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic High Electron Mobility and Photodynamics of a Self-Asse mbled Porphyrin Nanotube Including C_<60> Molecules2009

    • 著者名/発表者名
      H.Nobukuni, F.Tani, Y.Shimazaki, Y.Naruta, K.Ohkubo, T.Nakanishi, T.Kojima, S.Fukuzumi, S.Seki
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C 113

      ページ: 19694-19699

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新しい水の酸化反応-水から水素分子と酸素分子をつくる金属錯体2009

    • 著者名/発表者名
      小島隆彦
    • 雑誌名

      化学 64

      ページ: 76-77

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 銅(II)-2,2'-ビピリジン錯体部位を有するルテニウム(II)-ピリジルアミン錯体における分子内プロトン共役電子移動2011

    • 著者名/発表者名
      飛田賢吾、石塚智也、小島隆彦
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ルテニウム(II)-ピリジルアミン錯体のフォトクロミック挙動に対するプロトン付加の影響2011

    • 著者名/発表者名
      沢木拓也、石塚智也、小島隆彦
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ルテニウム(IV)-オキソ錯体による炭化水素の酸素化反応とその反応機構2011

    • 著者名/発表者名
      中山和哉、小島隆彦、福住俊一
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 平面型及び非平面型アルミニウム(III)ポルフィリンからなるドナー・アクセプター連結分子の合成と光電子移動ダイナミクス2011

    • 著者名/発表者名
      兼松正典、小島隆彦、福住俊一
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 分子内水素結合により安定化されたプロトン化フタロシアニンの合成と電子移動還元反応2011

    • 著者名/発表者名
      本多立彦、小島隆彦、福住俊一
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 電子ドナーを包接した水素結合性サドル型ポルフィリンジカチオン超分子の合成、構造および光電子機能2011

    • 著者名/発表者名
      Muniappan, Sankar、石塚智也、河野正規、羽曾部卓、大久保敬、福住俊一、小島隆彦
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ルテニウム-オキソ錯体によるシクロヘキサンジオールの酸化反応に関する理論的研究2011

    • 著者名/発表者名
      安部誉史、塩田淑仁、小島隆彦、吉澤一成
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] α-ケト酸が配位した鉄(II)錯体の構造と反応特性2011

    • 著者名/発表者名
      野口直人、石塚智也、藤澤清史、小島隆彦
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 四重縮環ポルフィリンの合成2011

    • 著者名/発表者名
      大嶽和久、石塚智也、小島隆彦
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] アロキサジン架橋複核イリジウム錯体の合成と還元特性2011

    • 著者名/発表者名
      乾祐巳、小島隆彦、福住俊一
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高原子価五座配位ルテニウム-ニトリド錯体の合成と反応性の検討2011

    • 著者名/発表者名
      姜華、石塚智也、小島隆彦
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学(神奈川県)
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Selective and catalytic oxygenation by ruthenium complexes with water as an oxygen source2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Kojima
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Hawaii, U.S.A)(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Supramolecular assemblies based on saddle-distorted porphyrins2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Kojima
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center (Hawaii, U.S.A)
    • 年月日
      2010-12-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] RUTHENIUM COMPLEXES OF REDOX-ACTIVE HETEROAROMATIC COENZYMES2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Kojima
    • 学会等名
      The 5th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference (AsBIC-V)
    • 発表場所
      The Ambassador Hotel Kaohsiung (Taiwan, R.O.C.)(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Photochromic Structural Change of a Ruthenium(II) Complex with Heteroaromatic Coenzymes as Ligands2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Kojima
    • 学会等名
      ISOP 2010 (6th International Symposiumon Organic Photochromism)
    • 発表場所
      日石横浜ホール(神奈川県)
    • 年月日
      2010-10-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Ruthenium Complexes Having Heteroaromatic Coenzymes as Ligands : Structures, Redox Properties, and Photochromism2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Kojima
    • 学会等名
      16th Malaysian Chemical Congress
    • 発表場所
      Putra World Trade Centre (Kuala Lumpur, Malaysia)(招待講演)
    • 年月日
      2010-10-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] CHARACTERISTICS AND REACTIVITY OF RUTHENIUM(IV)-OXO COMPLEXES WITH PYRIDYLAMINE LIGANDS2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Kojima
    • 学会等名
      The 4th ChemComm International Symposium
    • 発表場所
      Ewha Womans University (Seoul, Korea)(招待講演)
    • 年月日
      2010-10-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] プテリン誘導体を有するルテニウム(II)-ピリジルアミン錯体のフォトクロミック挙動の解明2010

    • 著者名/発表者名
      沢木拓也、宮崎総司、石塚智也、河野正規、小島隆彦
    • 学会等名
      第60回錯体化学討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Mechanistic Insights into Oxidation Reactions of Hydrocarbons by a Ruthenium(IV)-Oxo Complex2010

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Nakayama, Takahiko Kojima, Shunichi Fukuzumi
    • 学会等名
      第60回錯体化学討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 曲面型モリブデン(V)-ポルフィリン錯体とルテニウム置換ケギン型ヘテロポリ酸誘導体との複合体構築2010

    • 著者名/発表者名
      横山温和、小島隆彦、福住俊一
    • 学会等名
      第60回錯体化学討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Constraction of Supramolecular Architectures Based on Novel Dodecaphenlporphyrin Derivatives2010

    • 著者名/発表者名
      Muniappan Sankar, Tomoya Ishizuka, Takahiko Kojima
    • 学会等名
      第60回錯体化学討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen Bonding on Protonation of Alkox-Substituted Zinc Phthalocyanines2010

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Honda, Takahiko Kojima, Shunichi Fukuzumi
    • 学会等名
      第60回錯体化学討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Redox Property of a Binuclear Iridium(III) Complex Bridged by Alloxazine Derivative2010

    • 著者名/発表者名
      Yuji Inui, Takahiko Kojima, Shunichi Fukuzumi
    • 学会等名
      第60回錯体化学討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Photodynamics of Al(III) Porphyrin Complexes with Electron Acceptors2010

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kanematsu, Takahiko Kojima, Shunichi Fukuzumi
    • 学会等名
      第60回錯体化学討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高原子価ルテニウム(IV)-オキソ錯体の合成と触媒酸化2010

    • 著者名/発表者名
      大図信吾、石塚智也、小島隆彦
    • 学会等名
      第60回錯体化学討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Light-Harvesting Assemblies Performing Photoinduced Electron Transfer Based on Saddle-Distorted Porphyrins2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Kojima, Shunichi Fukuzumi, Kakeru Hanabusa, Tatsuhiko Honda, Tatsuaki Nakanishi, Kei Ohkubo, Motoo Shiro
    • 学会等名
      Sixth International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines (ICPP-6)
    • 発表場所
      Hyatt Regency Tamaya RSpa (New Mexico, U.S.A)
    • 年月日
      2010-07-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Photoinduced Electron Transfer in Supramolecular Assemblies Based on a Doubly Protonated and Saddle-Distorted Porphyrin2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kojima, T.Honda, T.Nakanishi, K.Ohkubo, S.Fukuzumi
    • 学会等名
      217th the Electrochemical Society (ECS) Meeting
    • 発表場所
      Hyatt Regency Vancouver (Vancouver, Canada)(招待講演)
    • 年月日
      2010-04-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.tsukuba.ac.jp/kojima/Site/Home.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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