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配位子クリップ法による金クラスターの形状転換とその光応答

研究課題

研究課題/領域番号 16H05961
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 ナノ構造化学
研究機関北海道大学

研究代表者

七分 勇勝  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (10446255)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2016年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワード幾何構造 / 電子構造 / 形状転換 / 光応答 / 配位子環境 / クラスター / クラスタ―
研究成果の概要

本研究では、金コア周りの配位子環境の制御により誘起される金骨格の幾何・電子構造の変化を探索した。二座配位子の配位点をつなぐリンカー部位の鎖長を変えることで配位子環境の柔軟性に相違が生まれ、金クラスターの発光特性を制御できることが分かった。また、金コア周りの有機配位子に修飾を施すことから、金コアと有機配位子の間に働く特異な非結合性相互作用の存在を発見し、それがクラスターの光学特性や安定性などに影響を与えていることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機配位子保護金クラスターは、コアの構造や核数などの僅かな違いが物性に大きな影響を及ぼす可能性があり、機能性ナノ材料の素材として多大な注目を集めている。一方、近年の研究報告の大半は幾何構造決定に終始してきた。こうした中で、金コア周りの配位子環境に焦点を当てた本研究から得られた知見は非常に有用であり、有機配位子保護金属クラスターの配位子環境へのアプローチを行うことから金属クラスター研究の今後の進展が期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Photoluminescence Properties of [Core+exo]-Type Au6 Clusters: Insights into the Effect of Ligand Environments on the Excitation Dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Shichibu, M. Zhang, T. Iwasa, Y. Ono, T. Taketsugu, S. Omagari, T. Nakanishi, Y. Hasegawa, K. Konishi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 123 号: 11 ページ: 6934-6939

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.9b01810

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Unusual Attractive Au-π Interactions in Small Diacetylene-Modified Gold Clusters2019

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Mitsuhiro、Shichibu Yukatsu、Konishi Katsuaki
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 8 ページ: 2443-2447

    • DOI

      10.1002/anie.201814359

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphine-Ligated Gold Clusters with Core+exo Geometries: Unique Properties and Interactions at the Ligand?Cluster Interface2018

    • 著者名/発表者名
      Konishi Katsuaki、Iwasaki Mitsuhiro、Shichibu Yukatsu
    • 雑誌名

      Accounts of Chemical Research

      巻: 51 号: 12 ページ: 3125-3133

    • DOI

      10.1021/acs.accounts.8b00477

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen bonds to Au atoms in coordinated gold clusters2017

    • 著者名/発表者名
      Bakar Md. Abu、Sugiuchi Mizuho、Iwasaki Mitsuhiro、Shichibu Yukatsu、Konishi Katsuaki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 576-576

    • DOI

      10.1038/s41467-017-00720-3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 二座ホスフィン配位金クラスターの発光特性における配位子環境の影響2019

    • 著者名/発表者名
      七分勇勝、岩佐豪、武次徹也、小西 克明
    • 学会等名
      第13回 分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Prolate-shaped Gold Cluster Series with Unique Optical Properties: Au6 as a New Building Unit2018

    • 著者名/発表者名
      Yukatsu Shichibu, Katsuaki Konishi
    • 学会等名
      APS March Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 核数・形状制御された金属サブナノクラスターの光化学特性と電子構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      七分勇勝
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and structural study of metal cluster compounds2017

    • 著者名/発表者名
      七分勇勝
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Prolate-Shaped Gold Clusters with Unique Absorptions: Experimental and Theoretical Study2017

    • 著者名/発表者名
      Yukatsu Shichibu, Katsuaki Konishi
    • 学会等名
      6th ACCC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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