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ビスジチオレン-ポルフィリノイドπ共役系金属錯体ナノシートの合成と物性制御

研究課題

研究課題/領域番号 13J08382
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 無機化学
研究機関東京大学

研究代表者

高田 健司  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードナノシート / 発光材料 / 電気化学 / エレクトロクロミズム / ジチオレン錯体 / 金属錯体 / 液液界面合成
研究実績の概要

有機配位子と金属イオンの配位結合からなる配位ナノシートは、配位子と金属イオンの無限の組み合わせによって多彩な物性を自在に引き出せる。さらに溶液中の錯形成反応により穏和な条件でボトムアップ的に合成可能であり、次世代のエレクトロニクス材料としての応用が期待されている。本研究では、テルピリジン配位子を用いたナノシートの合成とその光化学・電気化学物性の評価を行った。
まず、三方向テルピリジン配位子と硫酸亜鉛を用いて配位ナノシートを液液二層界面合成法により合成し界面に黄色の薄膜を得た。X線光電子分光法、赤外吸収スペクトルにより同定を行い、一つの亜鉛イオンにはテルピリジン一分子と二分子の硫酸イオンが配位し、硫酸イオンは二つの亜鉛イオンを架橋している構造が示唆された。このシートは合成直後の界面・転写後の基板上の双方において黄色の発光を示した。さらに、この発色は溶媒依存性があり、エタノールなどの溶媒中で発光がブルーシフトした。
さらに、同配位子と酢酸ニッケルを用いて同様にナノシートの合成を行うと薄い橙色を持つほぼ無色の薄膜が得られ、X線光電子分光法、電子顕微鏡法などにより目的のナノシートと同定した。このナノシートはニッケル錯体部位の酸化に伴う酸化還元活性を示し、この酸化反応によってはナノシートの色変化は観察されなかった。
以上の結果は、テルピリジン金属錯体ナノシートの金属イオンの選択によってナノシートに光化学活性または電気化学活性なナノシートが実現できることを示しており、これらに物質の発光材料・透明な電子貯蔵材料への応用可能性を示唆するものである。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] The coordination nanosheet (CONASH)2016

    • 著者名/発表者名
      Ryota Sakamoto, Kenji Takada, Xinsen Sun, Tigmansu Pal, Takamasa Tsukamoto, Eunice Jia Han Phua, Amalia Rapakousiou, Ken Hoshiko, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      Coord. Chem. Rev.

      巻: 未決定 ページ: 118-128

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2015.12.001

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] エレクトロニクス・スピントロニクスへ応用可能な「ボトムアップ型」配位ナノシート2016

    • 著者名/発表者名
      髙田健司, 坂本良太, 前田啓明, 西原 寛
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrochemical fabrication of one-dimensional porphyrinic wires on electrodes2016

    • 著者名/発表者名
      Suzaliza Mustafar, Kuo-Hui Wu, Ryojun Toyoda, Kenji Takada, Hiroaki Maeda, Mariko Miyachi, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. Front.

      巻: 3 号: 3 ページ: 370-375

    • DOI

      10.1039/c5qi00239g

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrochromic Bis(terpyridine)Iron(II) Complex Nanosheets2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Ryota Sakamoto, Shi-Ting Yi, Shunsuke Katagiri, Tetsuya Kambe, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 号: 14 ページ: 4681-4689

    • DOI

      10.1021/ja510788b

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spin-Reconstructed Proton-Coupled Electron Transfer in a Ferrocene-Nickeladithiolene Hybrid2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Tanushi, Tetsuro Kusamoto, Yohei Hattori, Kenji Takada, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 号: 20 ページ: 6448-6451

    • DOI

      10.1021/jacs.5b02118

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 機能性「ボトムアップ型」金属錯体ナノシート2015

    • 著者名/発表者名
      坂本良太, 塚本孝政, 高田健司, 西原 寛
    • 雑誌名

      触媒

      巻: 57 ページ: 362-367

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ordered Alignment of a One-Dimensional π-Conjugated Nickel Bis(dithiolene) Complex Polymer Produced via a Liquid-Liquid Interfacial Reaction2014

    • 著者名/発表者名
      Ryota Matsuoka, Ryota Sakamoto, Tetsuro Kusamoto, Tetsuya Kambe, Kenji Takada, Hiroshi Nishihara
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 号: 60 ページ: 8137-8139

    • DOI

      10.1039/c4cc02022g

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Dense and Multi-layered Films of The Nickel Bis (dithiolene) Nanosheet By Means of The Langmuir-Schafer Method2014

    • 著者名/発表者名
      K. Hoshiko, Tetsuya Kambe, R. Sakamoto, K. Takada, and H. Nishihara
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 43 号: 2 ページ: 252-253

    • DOI

      10.1246/cl.130882

    • NAID

      130004867969

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] π-Conjugated Trinuclear Group-9 Metalladithiolenes with a Triphenylene Backbone2013

    • 著者名/発表者名
      R. Sakamoto, Tetsuya Kambe, S. Tsukada, K. Takada, K. Hoshiko, Y. Kitagawa, M. Okumura, H. Nishihara
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 52 号: 13 ページ: 7411-7416

    • DOI

      10.1021/ic400110z

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] π-Conjugated Nickel Bis (dithiolene) Complex Nanosheet2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kambe, R. Sakamoto, K. Hoshiko, K.Takada, M.Miyachi, J.-H. Ryu, S. Sasaki, J. Kim, K. Nakazato, M. Takada, and H. Nishihara
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 135 号: 7 ページ: 2462-2465

    • DOI

      10.1021/ja312380b

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis of a π-Conjugated Porphyrin Polymer Film on Electrode by Electrooxidation of 5,15-Di(4-aminophenyl)-10,20-diphenylporphyrinatozinc(II)2015

    • 著者名/発表者名
      Suzaliza Mustafar, Kuo-Hui Wu, Kenji Takada, Ryojun Toyoda, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      66th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      Taipei(Taiwan)
    • 年月日
      2015-10-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spin-reconstruction of a ferrocene―nickeladithiolene hybrid based on proton―electron dual responsive properties2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Tanushi, Tetsuro Kusamoto, Yohei Hattori, Kenji Takada, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学(奈良県・奈良市)
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Interfacial Synthesis of Electrochromic Bis(terpyridine) Complex Nanosheets2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県・船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Proton-Electron Dual Responsive System of Ferrocene-Bound Nickelladithiolene2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Tanushi, Tetsuro Kusamoto, Yohei Hattori, Kenji Takada, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      The 249th ACS meeting
    • 発表場所
      Denver (The United States of America)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フェロセン-ニッケラジチオレン接合分子のプロトン化・酸化応答2014

    • 著者名/発表者名
      田主陽, 草本哲郎, 服部陽平, 高田健司, 西原 寛
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学(広島県・広島市)
    • 年月日
      2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フェロセン-ニッケラジチオレン融合分子が示すプロトン-電子応答機能2014

    • 著者名/発表者名
      田主陽, 草本哲郎, 服部陽平, 高田健司, 西原 寛
    • 学会等名
      第26回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都・八王子市)
    • 年月日
      2014-08-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 界面配位プログラミングによるエレクトロクロミックな金属錯体ナノシートの合成2014

    • 著者名/発表者名
      高田健司, Yi Shi-Ting, 坂本良太, 片桐俊介, 神戸徹也, 西原 寛
    • 学会等名
      錯体化学若手の会夏の学校2014
    • 発表場所
      ホテル サンシャイン白子(千葉県・長生郡)
    • 年月日
      2014-08-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Electrochromic Bis(terpyridine) Complex Nanosheets2014

    • 著者名/発表者名
      Kenji Takada, Shi-Ting Yi, Ryota Sakamoto, Shunsuke Katagiri, Tetsuya Kambe, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      41st International Conference on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Singapore (Singapore)
    • 年月日
      2014-07-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フェロセン部位を有するニッケラジチオレン錯体のプロトン―電子応答性2014

    • 著者名/発表者名
      田主 陽, 草本 哲郎, 服部 陽平, 高田 健司, 西原 寛
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2014-03-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ビステルピリジン金属錯体ナノシートの合成とエレクトロクロミズム2013

    • 著者名/発表者名
      高田 健司, 片桐 俊介, Yi Shi Ting, 神戸 徹也, 坂本 良太, 西原 寛
    • 学会等名
      第63回錯体化学討論会
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄県)
    • 年月日
      2013-11-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 界面合成法によるジチオレン―一次元配位高分子の合成とその特性2013

    • 著者名/発表者名
      松岡 亮太, 坂本良太, 神戸 徹也, 高田 健司, 草本 哲郎, 西原 寛
    • 学会等名
      第63回錯体化学討論会
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄県)
    • 年月日
      2013-11-02
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Interfacial Synthesis of Redox-active and Conducting Metal Complex Nanosheets2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nishihara, Ryota Sakamoto, Tetsuya Kambe, Kenji Takada, Ken Hoshiko, Ryota Sakamoto
    • 学会等名
      64th Annual Meeting of the International Society of Electro chemistry
    • 発表場所
      Santiago de Queretaro, Mexico
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of π-Conjugated Nickel Bis (dithiolene) Complex Nanosheet2013

    • 著者名/発表者名
      Ken Hoshiko, Tetsuya Kambe, Ryota Sakamoto, Kenji Takada, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      15th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2013-07-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Liquid-liquid Interfacial Preparation of Bis (terpyridine) Complex Nanosheet2013

    • 著者名/発表者名
      高田健司
    • 学会等名
      第19回ZESTY network seminar
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2013-06-13
    • 関連する報告書
      2013 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
  • [産業財産権] エレクトロクロミック電子ペーパーの活物質層として利用可能な金属錯体ナノシート2014

    • 発明者名
      西原 寛, 坂本良太, 高田健司, 獅野裕一
    • 権利者名
      西原 寛, 坂本良太, 高田健司, 獅野裕一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-084072
    • 出願年月日
      2014-04-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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