共有結合型かご状巨大分子の二次連結による巨大表面積の創製

• 研究課題/領域番号: 16K14070
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山下 正廣 東北大学, 材料科学高等研究所, 教授 (60167707)
• 研究分担者: 高石 慎也 東北大学, 理学研究科, 准教授 (10396418)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 多孔性フレームワーク / 有機かご状分子 / 巨大表面積 / 多孔性有機高分子 / かご状分子 / 相互貫入 / 比表面積 / 水素吸蔵

研究成果の概要

テトラフェニルメタンおよびトリプチセンとを構成分子とした有機かご状分子を新規合成した。これらのかご状分子を連結することで不溶性の多孔性有機高分子を得た。得られた固体について、固体13C NMRによりイミンの生成を確認したが、ジイン部分に帰属されるピークが消失しており、かご状分子のジイン部分が何らかの反応をしていることが明らかとなった。この有機高分子の多孔性は構造から予測される値よりも極めて小さい値であり、これは多孔性フレームワークが崩壊したことを示している。次に連結基としてアルキンを用いた有機かご状分子の合成し、かご状分子を連結した。同定や多孔性の評価については、今後行っていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Changing Single-Molelcule Magnet Properties of a Windmill-Like Distorted Terbium(III) α-Butoxy Substituted Phthalocyaninate Double-Decker Complex by Protonation/Deprotonation (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Horii, Y. Horie, K. Katoh, B. K. Breedlove and M. Yamashita
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 57 号: 2 ページ: 565-574
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b02124
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Molecular and supramolecular aspects in mononuclear manganese(III) Schiff-base spin crossover complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Wang, Y. Juan, F. Ju, W. Xu, K. Kagesawa, Y. Li, M. Yamashita and W. Huang
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 46 ページ: 11063-11077
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elucidation of Dual Magnetic Relaxation Processes in Dinuclear Dysprosium(III) Phthalocyaninato Triple-Decker Single-Molecule Magnets Depending on the Octacoordination Geometry (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Katoh, Y. Aizawa, T. Morita, B. K. Breedlove, M. Yamashita
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 23 号: 61 ページ: 15377-15386
  • DOI: 10.1002/chem.201703014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elongation of magnetic relaxation times in a single-molecule magnet through intermetallic interactions: a clamshell-type dinuclear terbium(III)-phthalocyaninato quadruple-decker complex (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Horii, K. Katoh, B. K. Breedlove, M. Yamashita
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 53 号: 61 ページ: 8561-8564
  • DOI: 10.1039/c7cc03553e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple Magnetic Relaxation Pathways and Dual-Emission Modulated by a Heterometallic Tb-Pt Bonding Environment (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshida, D. C. Izougu, D. Iwasawa, S. Ogata, M. Hasegawa, B. K. Breedlove, G. Cosquer, W. Wernsdorfer, M. Yamashita
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 23 号: 44 ページ: 10527-10531
  • DOI: 10.1002/chem.201702989
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Orientation of a Terbium(III)-Phthalocyaninato Double-Decker Complex for Effective Suppression of Quantum Tunneling of the Magnetization (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Yamabayashi, K. Katoh, B. K. Breedlove, M. Yamashita
  • 雑誌名: Molecules 巻: 22 号: 6 ページ: 999-1008
  • DOI: 10.3390/molecules22060999
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Three dimensional porous Hofmann clathrate [MIIPtII(CN)4] (M = Co, Ni) synthesized by using postsynthetic reductive elimination (2017)
  • 著者名/発表者名: Takuro Okamura, Bin Wu, Hiroaki Iguchi, Brian K. Breedlove, Masahiro Yamashita, Wataru Kosaka, Hitoshi Miyasaka, Shinya Takaishi
  • 雑誌名: ChemComm. 巻: 53 号: 48 ページ: 6512-6515
  • DOI: 10.1039/c7cc01766a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proton Control of the Lanthanoid Single-Ion Magnet Behavior of a Double-Decker Complex with an Indolenine-Substituted Annulene Ligand (2017)
  • 著者名/発表者名: Z. Liang, M. Damjanovic, M. Kamila, G. Cosquer, B. K. Breedlove, M. Enders and M. Yamashita
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 56 号: 11 ページ: 6512-6521
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b00626
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple Hydrogen-Bond Approach to Uncommon Pd(III) Oxidation State: A Pd-Br Chain with High Conductivity and Thermal Stability (2017)
  • 著者名/発表者名: Mian M. Rasel, Hiroaki Iguchi, Shinya Takaishi, Hideaki Murasugi, T. Miyamoto, Hiroshi Okamoto, Hisaaki Tanaka, Shin-ichi Kuroda, Brian K. Breedlove, MasahiroYamashita
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 136 号: 19 ページ: 6562-6565
  • DOI: 10.1021/jacs.7b02558
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field-Induced Slow Magnetic Relaxation of Gd(III) Complex with Pt-Gd Heterometallic Bond (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshida, G. Cosquer, D. C. Izuogu, H. Ohtsu, M. Kawano, Y. -H. Lan, W. Wernsdorfer, H. Nojiri, B. K. Breedlove, M. Yamashita
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: ー 号: 19 ページ: 4551-4556
  • DOI: 10.1002/chem.201700886
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Packing Structure Effects on the Slow Magnetic Relaxation Pathways of Dysprosium(III) Complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Kamila, G. Cosquer, Brian. K. Breedlove and M. Yamashita
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 90 号: 5 ページ: 595-595
  • DOI: 10.1246/bcsj.20160408
  • NAID: 130006770716
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slow relaxation of the magnetization observed in an antiferromagnetically ordered phase for SCM-based two-dimensional layered compounds (2017)
  • 著者名/発表者名: Kagesawa Koichi, Nishimura Yuki, Yoshida Hiroki, Breedlove Brian K., Yamashita Masahiro, Miyasaka Hitoshi
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 46 号: 10 ページ: 3170-3178
  • DOI: 10.1039/c6dt04636c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optically visible phase separation between Mott-Hubbard and charge-density-wave domains in a Pd-Br chain complex (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Yoshida, S. Takaishi, H. Iguchi, H. Okamoto, H. Tanaka, S. Kuroda, Y. Hosomi, S. Yoshida, H. Shigekawa, T. Kojima, H. Ohtsu, M. Kawano, B. K. Breedlove, L. Gué rin, and M. Yamashita
  • 雑誌名: ChemistrySelect 巻: 2 号: 2 ページ: 259-263
  • DOI: 10.1002/slct.201600065
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Direct Observation of Ordered High-Spin-Low-Spin Intermediate States of an Iron(III) Three-Step Spin-Crossover Complex (2016)
  • 著者名/発表者名: Z.-Y. Li, H. Ohtsu, T. Kojima, J.-W. Dai, T. Yoshida, B. K. Breedlove, W.-X. Zhang, H. Iguchi, O. Sato, M. Kawano, M. Yamashita
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 55 号: 17 ページ: 5184-5189
  • DOI: 10.1002/anie.201511281
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Structure Insights into the Counterion Effects on the Manganese(lll) Spin Crossover System with Hexadentate Schiff-Base Ligands (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Wang, W. T. Xu, W. R. He, S. Takaishi, Y. H. Li, M. Yamashita amd W. Huang
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 45 号: 13 ページ: 5676-5688
  • DOI: 10.1039/c5dt04824a
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Photo-activation of Single Molecule Magnet Behavior in Manganese-based Complex (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Fetoh, G. Cosquer, M. Morimoto, M. Irie, O. El-Gammal, G. A. El-Reash, B. K. Breedlove M. Yamashita
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 ページ: 23785-23785
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Frontier of Molecular Spintronics Based on Multiple-Decker Phthalocyaninato Tb(lll) Single-Molecule Magnets (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Katoh, T. Komeda, M. Yamashita
  • 雑誌名: Chemical Record 巻: 16 号: 2 ページ: 987-1016
  • DOI: 10.1002/tcr.201500290
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Symmetry of octa-coordination environment has a substantial influence on dinuclear TbIII triple-decker single-molecule magnets (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Katoh, B. K. Breedlove, M. Yamashita
  • 雑誌名: Chemical Science 巻: 該当なし 号: 7 ページ: 4329-4340
  • DOI: 10.1039/c5sc04669f
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 1D chains of lanthanoid ions and a dithienylethene ligand showing slow relaxation of the magnetization (2016)
  • 著者名/発表者名: Mudasir Ahmad Yatoo, Goulven Cosquer, Masakazu Morimoto, Masahiro Irie, Brian K. Breedlove, Masahiro Yamashita
  • 雑誌名: Magnetochemistry 巻: 2 号: 2 ページ: 21-21
  • DOI: 10.3390/magnetochemistry2020021
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A highly emissive distyrylthieno[3,2-b]thiophene based red luminescent organic single crystal: Aggregation induced emission, optical waveguide edge emission, and balanced ambipolar carrier transport (2016)
  • 著者名/発表者名: Shuai Mu, Kazuaki Oniwa, Tienan Jin, Naoki Asao, Masahiro Yamashita, Shinya Takaishi
  • 雑誌名: Organic Elelctronics 巻: 34 ページ: 23-27
  • DOI: 10.1016/j.orgel.2016.04.001
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Tuneable mechanical and dynamical properties in the ferroelectric perovskite solid solution [NH3NH2](1-x)[NH3OH]x Zn(HCOO)3 (2016)
  • 著者名/発表者名: G. Kieslich, S. Kumagai, A. C. Forse, S. Sun, S. Henke, M. Yamashita, C. P. Grey and A. K. Cheetham
  • 雑誌名: Chem. Sci. 巻: 7 号: 8 ページ: 5108-5112
  • DOI: 10.1039/c6sc01247g
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Temperature dependence of Peierls-Hubbard Phase Transition in [Pd(cptn)2Br] Br2 Studied by Scanning Tunneling Microscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Hoshimi, S. Yoshida, A. Taninaka, T. Yoshida, S. Takaishi, O. Takeuchi, M. Yamashita and H. Shigekawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 55
  • NAID: 120007129519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Field-induced single-ion magnetism based on spin-phonon relaxation in a distorted octahedral high-spin cobalt(II)complex (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Ishikawa, S. Ueno, S. Kawata, Y. Horii, R. Nakanishi, B. K. Breedlove and M. Yamashita
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem. 巻: 2016 号: 20 ページ: 3233-3239
  • DOI: 10.1002/ejic.201600481
  • 査読あり
• [雑誌論文] How Ions Arrange in Solution: Detailed Insight from Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Damjanovic, T. Morita, Y. Horii, K. Katoh, M. Yamashita and M. Enders
  • 雑誌名: chemphyschem 巻: 17 号: 21 ページ: 3423-3429
  • DOI: 10.1002/cphc.201600804
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A scanning tunneling microscopy study of the electronic and spin states of bis(phthalocyaninato)terbium(III) (TbPc2) molecules on Ag(111) (2016)
  • 著者名/発表者名: F. Ara, Z. K. Qi, J. Hou, T. Komeda, K. Katoh, M. Yamashita,
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 45 号: 42 ページ: 16644-16652
  • DOI: 10.1039/c6dt01967f
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Surface confinement of TbPc2-SMMs: structural, electronic and magnetic properties (2016)
  • 著者名/発表者名: E. Moreno Pineda, T. Komeda, K. Katoh, M. Yamashita, M. Ruben,
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 45 号: 46 ページ: 18417-18433
  • DOI: 10.1039/c6dt03298b
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Weak Dy(III)-Dy(III) Interaction in Dy(III)-Phthalocyaninato Multiple-Decker Single-Molecule Magnetic Effectively Suppress Magnetic Relaxation (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Horii, K. Katoh, G. Cosquer, B. K. Breedlove and M. Yamashita
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 55 号: 22 ページ: 11782-11790
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b01870
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterometallic Cu(ll)-Dy(III) clusters of differnt nuclearities with slow magnetic relaxation (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Modak, Y. Sikdar, G. Cosquer, S. Chatterjee, M. Yamashita, and S. Gosawami
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 55 号: 2 ページ: 691-699
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.5b02107
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Frontier of Quantum Molecular Spintronics Based on Spintronics Based on Single-Molecule Magnets (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamashita
  • 学会等名: 42nd International Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: Le Quartz Brest Congresブレスト国際会議場、Brest/France
  • 年月日: 2016-07-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Frontier of Quantum Molecular Spintronics Based on Spintronics Based on Single-Molecule Magnets (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamashita
  • 学会等名: ICSM2016 合成金属の科学と技術に関する国際会議（ICSM2016)
  • 発表場所: 広州白雲国際コンベンションセンター ,中国
  • 年月日: 2016-06-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Frontier of Quantum Molecular Spintronics Based on Spintronics Based on Single-Molecule Magnets (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamashita
  • 学会等名: Energy Materials Nanotechnology （EMN2016)
  • 発表場所: Hotel Neptun/Importanne Hotels&Resort, Dubrovnik/Croatia
  • 年月日: 2016-05-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Frontier of Quantum Molecular Spintronics Based on Single-Molecule Magnets (2016)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamashita
  • 学会等名: 5th International Conference on Superconductivity and Magnetism (ICSM2016)
  • 発表場所: Liberty Hotels LYKIA, Fethiye/Turkey
  • 年月日: 2016-04-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] Molecular Magnetic Materials: Concepts and Applications (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Katoh and M. Yamashita
  • 総ページ数: 30
  • 出版者: Wiley