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ジピリン錯体のボトムアップ伸張によるフォトニックワイヤの開発

研究課題

研究課題/領域番号 12J10492
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 機能物質化学
研究機関東京大学

研究代表者

日下 心平  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードジピリン / フォトニックワイヤ / 蛍光 / 電化分離 / 亜鉛 / インジウム / ビスオキサゾリン / キラリティー / 固相合成 / BODIPY
研究概要

1. ヘテロトリスジピリンインジウム(III)錯体の合成と光物性
ジピリンインジウム錯体は3つのジピリン部位を有することから、フォトニックワイヤ構築にあたって、光エネルギー伝達の分岐部位として機能すると考えられる。今回私は、二つの異なる配位子からなるヘテロトリスジピリンインジウム(III)錯体の合成および光物性の評価を行った。インジウム錯体の蛍光特性は、ヘテロ錯体が対応するホモ錯体よりも高い量子収率を示すなど、亜鉛錯体と同様に、電荷分離が蛍光のクエンチに大きく影響していることが明らかとなった。この結果は、インジウム錯体を光励起エネルギー伝達システムのパーツとして用いるに当たって、適切な分子設計の指針を与えられるという意味で本研究の進行に大きく寄与するものであるといえる。
2. キラルなビスオキサゾリン(BOX)配位子をヘテロモノジピリン亜鉛(II)錯体の開発
本研究では、ジピリンより上流(短波長・高エネルギーの光ドナー部位)となる色素配位子の候補として光学活性部位を有するBOX錯体を提案し、ジピリンとのハイブリッド亜鉛錯体の開発を行った。この錯体はジピリン、BOXどちらの配位子を励起しても同じ量子収率でジピリン部位の蛍光が得られたことから、BOX配位子からジピリン配位子に定量的なエネルギー移動が起こっていると示された。また、CDスペクトルからBOX部位だけでなく、ジピリン部位の吸収に対応するCotton効果が観測された。その効果は弱いものの、BOX配位子のキラリティーにより、ジピリン部位のキラリティーが誘起される結果が得られたと言え、光キラリティーの伝達の可能性を示唆する点で重要でも重要であると言える。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度までの実験において、フォトニックワイヤを構築するにあたり必要となるジピリン金属錯体の基礎的な性質は全て網羅することができ、かつBOX錯体のような新たな素材を発見することが出来たという点で、順調に研究が進行していると言える。

今後の研究の推進方策

これまでの研究の結果、ポリスチレン樹脂を担体とする固相合成では、目的のフォトニックワイヤを構築するのは非常に難しいという結論が得られた。これは、ポリスチレン樹脂が溶媒膨潤状態ではフレキシブルであり、サイト間での反応を効果的に抑制することが出来なかったと考えられる。
以降の研究方針としては、ガラス表面のような透明かつ剛直な反応場においてフォトニックワイヤの構築を行い、分光学的方法により、直接フォトニックワイヤの物性を観測するといった対応が考えられる。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Luminescent Heteroleptic Tris (dipyrrinato) indium (III) Complexes2014

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Kusaka, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 53 号: 7 ページ: 3275-3277

    • DOI

      10.1021/ic500326u

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric dinuclear bis (dipyrrinato) Zinc (II) complexes : Broad absorption and unidirectional quantitative exciton transmission2014

    • 著者名/発表者名
      Mizuho Tsuchiya, Ryota Sakamoto, Shinpei Kusaka, Yasutaka Kitagawa, Mitsutaka Okumura, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: (In press) 号: 44 ページ: 5881-5883

    • DOI

      10.1039/c4cc01573h

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coodination Programming of Photofunctional Molecules2013

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakamoto, Shinpei Kusaka, Mikihiro Hayashi, Michihiro Nishihawa, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 18 号: 4 ページ: 4091-4119

    • DOI

      10.3390/molecules18044091

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] meso -Alkynyl BODIPYs: Structure, Photoproperties, π-Extension, and Manipulation of Frontier Orbitals2013

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Kusaka, 他4名
    • 雑誌名

      Chemistry An Asian Journal

      巻: 8 号: 4 ページ: 723-727

    • DOI

      10.1002/asia.201201176

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Triarylamine-Conjugated Bis(dipyrrinato)zinc(II) Complexes: Impact of Triarylamine on Photochemical Property and Multi-Redox Reaction2013

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Kusaka, 他4名
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 81(in press)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination Programming of Photofunctional Molecules2013

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Kusaka, 他4名
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 18(in press)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Extremely Bright Heteroleptic Bis(dipyrrinato)zinc(II) Complex2012

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Kusaka, 他4名
    • 雑誌名

      Chemistry An Asian Journal

      巻: 7 号: 5 ページ: 907-910

    • DOI

      10.1002/asia.201200131

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescent azadipyrrinato zinc(II) complex: hybridisation with a dipyrrinato ligand2012

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Kusaka, 他19名
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 41 号: 46 ページ: 14035-14037

    • DOI

      10.1039/c2dt32039h

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヘトロトリスジピリインジウム錯体の合成と蛍光特性2014

    • 著者名/発表者名
      日下心平、坂本良太、西原寛
    • 学会等名
      日本化学会第94春季大会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 逐次錯形成によるビスジピリン金属錯体の固相合成2012

    • 著者名/発表者名
      日下心平、他2名
    • 学会等名
      錯体化学会第62討論会
    • 発表場所
      富山大学(富山)
    • 年月日
      2012-09-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Heteroleptic Bis(dipyrrinato)Zn(II) Complex with Intense Photoluminescence2012

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Kusaka, 他3名
    • 学会等名
      40th International Conference on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Valencia (Spain)
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 強発光性ビスジピリン亜鉛錯体の合成および物性2012

    • 著者名/発表者名
      日下心平、他3名
    • 学会等名
      第24回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2012-08-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/inorg/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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