光応答性錯体の自己集積に基づく多重スイッチング材料の創製

• 研究課題/領域番号: 15K17827
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 吉田 将己 北海道大学, 理学研究院, 助教 (20712293)
• 研究協力者: 加藤 昌子 ; 小林 厚志 ; 舌間 穂高 ; 中島 愛梨 ; SAMEERA W. M. C.
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 錯体化学 / 光物性

研究成果の概要

本課題では、強発光性や多彩な光学特性、外場応答、導電性等に注目が集まる集積型白金錯体に対し、外部刺激等を用いてその物性を自在に制御することを目指した。その結果、①水素結合によって発光性白金錯体を溶液内で集積させるとともに、従来は困難であった色調と酸化状態の電気化学的な多段階制御である「多段階エレクトロクロミズム」に成功した。さらに②部分酸化状態をとる集積型白金錯体を用いることで、エレクトロクロミズムの色調変化の範囲を共存させる分子によって大きく変化させることに成功した。これらの成果は、分子科学に立脚したセンサー材料、電子デバイス材料を開発する重要な知見を与えるものと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Luminescent ionic liquids based on cyclometalated platinum(II) complexes exhibiting thermochromic behaviour in different colour regions (2018)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Tomohiro、Sameera W. M. C.、Yoshida Masaki、Kobayashi Atsushi、Kato Masako
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 47 号: 16 ページ: 5589-5594
  • DOI: 10.1039/c8dt00651b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-way vapochromism of a luminescent platinum(ii) complex with phosphonic-acid-functionalized bipyridine ligand (2018)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Atsushi、Yamamoto Naotaka、Shigeta Yasuhiro、Yoshida Masaki、Kato Masako
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 47 号: 5 ページ: 1548-1556
  • DOI: 10.1039/c7dt04324d
  • NAID: 120006552867
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immobilization of luminescent Platinum(II) complexes on periodic mesoporous organosilica and their water reduction photocatalysis (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Masaki、Saito Kento、Matsukawa Hiroki、Yanagida Sae、Ebina Masanori、Maegawa Yoshifumi、Inagaki Shinji、Kobayashi Atsushi、Kato Masako
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 巻: 358 ページ: 334-344
  • DOI: 10.1016/j.jphotochem.2017.09.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of metal-metal interactions and chromic phenomena of multi-decker platinum complexes having π-systems (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Masaki、Kato Masako
  • 雑誌名: Coordination Chemisty Reviews 巻: 355 ページ: 101-115
  • DOI: 10.1016/j.ccr.2017.07.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal and Mechanochemical Syntheses of Luminescent Mononuclear Copper(I) Complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: Liang Panyi、Kobayashi Atsushi、Hasegawa Tatsuya、Yoshida Masaki、Kato Masako
  • 雑誌名: European Journal of Inorganic Chemistry 巻: 2017 号: 44 ページ: 5134-5142
  • DOI: 10.1002/ejic.201700734
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of Photosensitizing Multilayered Structure on Ruthenium(II)-Dye-Sensitized TiO2-Nanoparticle Photocatalysts (2017)
  • 著者名/発表者名: Furugori Sogo、Kobayashi Atsushi、Watanabe Ayako、Yoshida Masaki、Kato Masako
  • 雑誌名: ACS Omega 巻: 2 号: 7 ページ: 3901-3912
  • DOI: 10.1021/acsomega.7b00566
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of phosphonate ester groups attached on a heteroleptic Ir(III) photosensitizer (2017)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Atsushi、Watanabe Shuhei、Ebina Masanori、Yoshida Masaki、Kato Masako
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 巻: 347 ページ: 9-16
  • DOI: 10.1016/j.jphotochem.2017.06.042
  • NAID: 120006649171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emission Tuning of Luminescent Copper(I) Complexes by Vapor-Induced Ligand Exchange Reactions (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Hasegawa, A. Kobayashi, H. Ohara, M. Yoshida and M. Kato
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 56 号: 9 ページ: 4928-4936
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b03122
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reversible luminescent colour changes of mononuclear copper(I) complexes based on ligand exchange reactions by N-heteroaromatic vapours (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Ohara, T. Ogawa, M. Yoshida, A. Kobayashi and M. Kato
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 46 号: 11 ページ: 3755-3760
  • DOI: 10.1039/c7dt00532f
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of Water Coordination on Luminescent Properties of Pyrazine-Bridged Dinuclear Cu(I) Complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: A. Kobayashi, R. Arata, T. Ogawa, M. Yoshida and M. Kato
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 56 号: 8 ページ: 4280-4288
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b02578
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of Ion-Conductive and Vapoluminescent Porous Coordination Polymers Composed of Ruthenium(II) Metalloligand (2017)
  • 著者名/発表者名: A. Watanabe, A. Kobayashi, E. Saitoh, Y. Nagao, S. Omagari, T. Nakanishi, Y. Hasegawa, W. M. Sameera, M. Yoshida and M. Kato
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 56 号: 5 ページ: 3005-3013
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b03123
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Methanol-triggered Vapochromism Coupled with Solid-state Spin Switching in a Ni(II)-quinonoid Complex (2017)
  • 著者名/発表者名: P. Kar, M. Yoshida, Y. Shigeta, A. Usui, A. Kobayashi, T. Minamidate, N. Matsunaga and M. Kato
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 56 号: 9 ページ: 2345-2349
  • DOI: 10.1002/anie.201611085
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Aggregation-Enhanced Photocatalytic H2 Evolution Activity of Photosensitizing Cadmium Selenide Quantum Dots and Platinum Colloidal Catalysts (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Sawaguchi-Sato, A. Kobayashi, M. Yoshida, M. Kato
  • 雑誌名: J. Photochem. Photobiol. A 巻: 335 ページ: 182-189
  • DOI: 10.1016/j.jphotochem.2016.11.028
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reduction in crystal size of flexible porous coordination polymers built from luminescent Ru(II)-metalloligands (2016)
  • 著者名/発表者名: E. Saitoh, A. Kobayashi, M. Yoshida and M. Kato
  • 雑誌名: Cryst. Growth Des. 巻: 16 号: 12 ページ: 7051-7057
  • DOI: 10.1021/acs.cgd.6b01266
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Proton-Switchable Vapochromic Behaviour of a Platinum(II)-Carboxy-Terpyridine Complex (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Kobayashi, S. Oizumi, Y. Shigeta, M. Yoshida and M. Kato
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 45 号: 43 ページ: 17485-17494
  • DOI: 10.1039/c6dt03189g
  • NAID: 120006352203
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Colour tuning by the stepwise synthesis of mononuclear and homo- and hetero-dinuclear platinum(II) complexes using a zwitterionic quinonoid ligand (2016)
  • 著者名/発表者名: P. Kar, M. Yoshida, A. Kobayashi, L. Routaboul, P. Braunstein and M. Kato
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 45 号: 36 ページ: 2345-2349
  • DOI: 10.1039/c6dt02328b
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Systematic Introduction of Aromatic Rings to Diphosphine Ligands for Emission-Color Tuning of Dinuclear Cu(I)-Iodide Complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Okano, H. Ohara, A. Kobayashi, M. Yoshida and M. Kato
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 55 号: 11 ページ: 5227-5236
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b00161
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photocatalytic Water Oxidation Driven by Functionalized Ru(II) Photosensitizers: Effects of Molecular Charge and Immobilization of Molecular Photosensitizer (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Kobayashi, S. Furugori, M. Yoshida, M. Kato
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 45 号: 6 ページ: 619-612
  • DOI: 10.1246/cl.160146
  • NAID: 130005155027
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Environmentally-Friendly Mechanochemical Syntheses and Conversions of Highly Luminescent Cu(I) Dinuclear Complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Kobayashi, T. Hasegawa, M. Yoshida, M. Kato
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 55 号: 5 ページ: 1978-1985
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b02160
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A pentanuclear iron catalyst designed for water oxidation (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaya Okamura, Mio Kondo, Reiko Kuga, Yuki Kurashige, Takeshi Yanai, Shinya Hayami, Vijayendran K. K. Praneeth, Masaki Yoshida, Ko Yoneda, Satoshi Kawata, and Shigeyuki Masaoka
  • 雑誌名: Nature 巻: 530 号: 7591 ページ: 465-468
  • DOI: 10.1038/nature16529
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Shape-memory Platinum(II) Complexes: Intelligent Vapor-History Sensor with ON-OFF Switching Function (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Shigeta, A. Kobayashi, T. Ohba, M. Yoshida, T. Matsumoto, H.-C. Chang, M. Kato
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 22 号: 8 ページ: 2682-2690
  • DOI: 10.1002/chem.201503247
  • NAID: 120006366472
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Redox-Active Dinuclear Platinum Complex Exhibiting Multicolored Electrochromism and Luminescence (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Naoki Yashiro, Hotaka Shitama, Atsushi Kobayashi, Masako Kato
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 22 号: 2 ページ: 491-495
  • DOI: 10.1002/chem.201504478
  • NAID: 120005905612
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Visualization of Ion-conductivity: Vapochromic Luminescence of an Ion-conductive Ru(II)-metalloligand-based Porous Coordination Polymer (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Watanabe, A. Kobayashi, E. Saitoh, Y. Nagao, M. Yoshida, M. Kato
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 54 号: 23 ページ: 11058-11060
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b02077
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Impact of Carboxyl Group on Cyclometalated Ligand: Hydrogen-Bond- and Coordination-Driven Self-Assembly of Luminescent Pt(II) Complex (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Ebina, A. Kobayashi, T. Ogawa, M. Yoshida, M. Kato
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 54 号: 18 ページ: 8878-8880
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b01343
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dual-emissive Ionic Liquid Based on an Anionic Platinum(II) Complex (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Ogawa, Masaki Yoshida, Hiroki Ohara, Atsushi Kobayashi, Masako Kato
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 51 号: 69 ページ: 13377-13380
  • DOI: 10.1039/c5cc04407c
  • NAID: 120005768781
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemical Hydrogen Production from 3d Transition-Metal Complexes Bearing o-Phenylenediamine Ligands (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Show Ueno, Yuka Okano, Akane Usui, Atsushi Kobayashi, Masako Kato
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 巻: 313 ページ: 99-106
  • DOI: 10.1016/j.jphotochem.2015.05.028
  • 査読あり
• [学会発表] Facile Synthesis and Photophysical Properties of Pt(II) Complexes Having a Dicarbanion Ligand (2018)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Chuei Wakasugi, W. M. C. Sameera, Atsushi Kobayashi, Masako Kato
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] エレクトロクロミックな白金三核錯体のハロゲン化物イオンによる色調チューニング (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田 将己, 舌間 穂高, W. M. C. Sameera, 小林 厚志, 加藤 昌子
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学 日吉キャンパス（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Photophysical properties and hydrogen-evolving reaction of platinum(II) complexes immobilized on the periodic mesoporous organosilica (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Kento Saito, Hiroki Matsukawa, Sae Yanagida, Atsushi Kobayashi, Yoshifumi Maegawa, Shinji Inagaki, Masako Kato
  • 学会等名: 2017 International Conference on Artificial Photosynthesis
  • 発表場所: 立命館大学 朱雀キャンパス（京都府・京都市）
  • 年月日: 2017-03-02
  • 国際学会
• [学会発表] Multicolored electrochromism and luminescence of a redox-active double-decker platinum complex (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Naoki Yashiro, Hotaka Shitama, Atsushi Kobayashi, Masako Kato
  • 学会等名: The 13th Nanjing University-Hokkaido University-NIMS-Jiaxing University Joint Symposium
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ジカルボアニオンを持つ配位子を導入した新規Pt(II)錯体の光物性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 若杉 宙泳, 吉田 将己, W. M. C. Sameera, 小林 厚志, 加藤 昌子
  • 学会等名: 第7回CSJ化学フェスタ2017
• [学会発表] ビフェニルジアニオン誘導体を配位子にもつ新規白金(II)錯体の合成と光物性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 若杉 宙泳, 吉田 将己, W. M. C. Sameera, 小林 厚志, 加藤 昌子
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] ジホスフィン架橋型銅(I)複核錯体の発光特性と理論計算による発光状態解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 柳田 沙瑛 吉田 将己, W. M. C. Sameera, 小林 厚志, 加藤 昌子
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] 部分酸化型鎖状白金六核錯体の物性およびその電子状態解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田 将己, 中島 愛梨, W. M. C. Sameera, 小林 厚志, 加藤 昌子
  • 学会等名: 日本分析化学会第66年会
• [学会発表] Color-tunable Electrochromism and Mixed-valency of a Triple-decker Platinum Complex (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Hotaka Shitama, W. M. C. Sameera, Atsushi Kobayashi, Masako Kato
  • 学会等名: 6th Asian Conference on Coordination Chemistry
  • 国際学会
• [学会発表] 長鎖アルキル基を搭載したシクロメタレート型白金複核錯体の集積挙動の制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中島 愛梨, 吉田 将己, 小林 厚志, 加藤 昌子
  • 学会等名: 第６回CSJ化学フェスタ2016
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都・江戸川区）
  • 年月日: 2016-11-14
• [学会発表] 発光性銅(I)ジイミン・ジホスフィン錯体を光増感剤とする光水素発生反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 栁田 沙瑛, 齋藤 賢人, 吉田 将己, 小林 厚志, 加藤 昌子
  • 学会等名: 第６回CSJ化学フェスタ2016
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都・江戸川区）
  • 年月日: 2016-11-14
• [学会発表] SNS架橋白金三核錯体の示すエレクトロクロミズムの機構解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉田 将己, 舌間 穂高, 小林 厚志, 加藤 昌子
  • 学会等名: 日本分析化学会第65年会
  • 発表場所: 北海道大学 札幌キャンパス（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] Reversible Electrochromism and Mixed-valency of a Triple-decker Platinum Complex Bridged by SNS Ligands (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Hotaka Shitama, Atsushi Kobayashi, Masako Kato
  • 学会等名: 錯体化学会第66回討論会
  • 発表場所: 福岡大学 七隈キャンパス（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] リンカー部位を導入したシクロメタレート型白金複核錯体の合成とエレクトロクロミック挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青松 純也, 中島 愛梨, 吉田 将己, 小林 厚志, 加藤 昌子
  • 学会等名: 錯体化学会第66回討論会
  • 発表場所: 福岡大学 七隈キャンパス（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] Mixed-Valency and Electrochromism of a Triple-Decker Platinum Complex (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Hotaka Shitama, Atsushi Kobayashi, Masako Kato
  • 学会等名: The 15th International Conference on Molecule-Based Magnets
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2016-09-04
  • 国際学会
• [学会発表] メソポーラス有機シリカへの種々の白金錯体の固定化と発光特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 賢人, 吉田 将己, 小林 厚志, 前川 佳史, 稲垣 伸二, 加藤 昌子
  • 学会等名: 第28回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 京都工芸繊維大学（京都府・京都市）
  • 年月日: 2016-08-08
• [学会発表] Mixed-valency and Electrochromism of Redox-active Multinuclear Platinum Complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Hotaka Shitama, Airi Nakajima, Naoki Yashiro, Atsushi Kobayashi, Masako Kato
  • 学会等名: 42nd International Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: ブレスト（フランス）
  • 年月日: 2016-07-03
  • 国際学会
• [学会発表] S^N^S架橋白金三核錯体の特異な混合原子価状態とエレクトロクロミック挙動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 舌間 穂高，吉田 将己，小林 厚志，加藤 昌子
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学 京田辺キャンパス（京都・京田辺）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] メソポーラス有機シリカ上への種々の発光性金属錯体の担持とその光物性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉田 将己，齋藤 賢人，柳田 沙瑛，岡野 友香，蝦名 昌徳，小林 厚志，前川 佳史，稲垣 伸二，加藤 昌子
  • 学会等名: 新学術領域研究「人工光合成」第４回公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京理科大学 葛飾キャンパス（東京・葛飾）
  • 年月日: 2016-01-29
• [学会発表] Multistep electrochromic behavior of an acetamidato-bridged dinuclear platinum complex bearing a cyclometalating ligand (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Naoki Yashiro, Hotaka Shitama, Atsushi Kobayashi, Masako Kato
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Photochemical behaviors and reactivities of amidato-bridged cyclometalated dinuclear Pt(II) complexes (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Hotaka Shitama, Airi Nakajima, Naoki Yashiro, Atsushi Kobayashi, Masako Kato
  • 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・奈良）
  • 年月日: 2015-09-21
• [学会発表] Multistep Electrochromic Behavior of an Acetamidato-Bridged Mixed-Valent Platinum Complex Bearing a Cyclometalating Ligand (2015)
  • 著者名/発表者名: Masaki Yoshida, Naoki Yashiro, Hotaka Shitama, Atsushi Kobayashi, Masako Kato
  • 学会等名: 5th Asian Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: Hong Kong (China)
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会