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発光開殻分子の異方的集積と光・電気・磁気機能の創出

研究課題

研究課題/領域番号 17H04870
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 無機化学
研究機関分子科学研究所 (2018-2019)
東京大学 (2017)

研究代表者

草本 哲郎  分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 准教授 (90585192)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
23,530千円 (直接経費: 18,100千円、間接経費: 5,430千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2017年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワードラジカル / 発光 / スピン / 磁性 / 金属錯体 / 磁場効果 / 励起状態 / 一次元 / magnetoluminescence / 光物性 / 磁気物性 / 開殻 / 光機能 / 光安定性 / 物性 / 電子状態
研究成果の概要

高い光安定性と発光特性を併せ持つ新しいラジカル分子を様々に創製した。これまでラジカルの光照射下における分解が研究遂行上のボトルネックとなっていたが、新たに開発したラジカルbisPyTMは、TIPSペンタセンという光安定な閉殻分子よりも高い光安定性を示すことを見出した。またラジカルの発光が磁場により制御できることを初めて見出した。ラジカルにおけるスピンと発光の協奏機能を初めて実現できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ラジカルの発光特性に着目した研究例は極めて限られており、その特徴や発現メカニズムは十分に理解されていなかった。本研究ではラジカルの発光および非発光過程の要因を明らかにすることができた。また開殻電子系を有するラジカルが示す発光は、通常の閉殻分子の発光とは異なる特徴があることを実験的に明らかにした。これらは分子科学や光物性科学に新たな知見を与える成果であり、学術的に大きな意義を有する。

報告書

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

    (44件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 16件、 招待講演 14件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Cavendish Laboratory(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Cavendish laboratory(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] NIR Emission and Acid-Induced Intramolecular Electron Transfer Derived from a SOMO-HOMO Converted Non-Aufbau Electronic Structure2019

    • 著者名/発表者名
      Tanushi Akira、Kimura Shun、Kusamoto Tetsuro、Tominaga Moe、Kitagawa Yasutaka、Nakano Masayoshi、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 123 号: 7 ページ: 4417-4423

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.8b08574

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-dimensional magnetic chain composed of CuII and polychlorinated dipyridylphenylmethyl radical: temperature-dependent Jahn-Teller distortion correlated to π-conjugation and magnetic properties2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura Shun、Uchida Hikaru、Kusamoto Tetsuro、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 48 号: 21 ページ: 7090-7093

    • DOI

      10.1039/c8dt05104f

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Luminescent Radical-Excimer: Excited-State Dynamics of Luminescent Radicals in Doped Host Crystals2019

    • 著者名/発表者名
      Kato Ken、Kimura Shun、Kusamoto Tetsuro、Nishihara Hiroshi、Teki Yoshio
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 9 ページ: 2606-2611

    • DOI

      10.1002/anie.201813479

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zero-, one- and two-dimensional bis(dithiolato)metal complexes with unique physical and chemical properties2019

    • 著者名/発表者名
      Kusamoto Tetsuro、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Coordination Chemistry Reviews

      巻: 380 ページ: 419-439

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2018.09.012

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identifying the Factors Governing the Early-Stage Degradation of Cu-Chabazite Zeolite for NH3-SCR2019

    • 著者名/発表者名
      Toyohiro Usui#, Zhendong Liu#, (# equal contribution), Hirokazu Igarashi, Yukichi Sasaki, Yuji Shiramata, Hiroki Yamada, Koji Ohara, Tetsuro Kusamoto, Toru Wakihara
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 号: 2 ページ: 3653-3659

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b03409

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Chemical reduction of Li+@C60 by decamethylferrocene to produce neutral Li+@C60・-2019

    • 著者名/発表者名
      H. Okada, H. Ueno, Y. Takabayashi, T. Nakagawa, M. Vrankic;, J. Arvanitidis, T. Kusamoto, K. Prassides, and Y. Matsuo
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 153 ページ: 467-471

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2019.07.028

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A luminescent organic radical with two pyridyl groups: high photostability and dual stimuli-responsive properties, with theoretical analyses of photophysical processes2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Shun、Tanushi Akira、Kusamoto Tetsuro、Kochi Shuntaro、Sato Tohru、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 9 号: 7 ページ: 1996-2007

    • DOI

      10.1039/c7sc04034b

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetoluminescence in a Photostable, Brightly Luminescent Organic Radical in a Rigid Environment2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Shun、Kusamoto Tetsuro、Kimura Shojiro、Kato Ken、Teki Yoshio、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 57 号: 39 ページ: 12711-12715

    • DOI

      10.1002/anie.201805466

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cation-responsive turn-on fluorescence and absence of heavy atom effects of pyridyl-substituted triarylmethyl radicals2018

    • 著者名/発表者名
      Hattori Yohei、Kimura Shun、Kusamoto Tetsuro、Maeda Hiroaki、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 号: 6 ページ: 615-618

    • DOI

      10.1039/c7cc08568k

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Photofunctions of Stable Organic Radicals2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      PCOSS-IMS Bilateral Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 安定有機ラジカルが示す発光機能2019

    • 著者名/発表者名
      草本 哲郎
    • 学会等名
      有機EL討論会第29回例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 安定ラジカルを基とする発光機能創出2019

    • 著者名/発表者名
      草本 哲郎
    • 学会等名
      第4回有機若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Luminescence and Structure-Magnetism Correlation of Open-Shell Metal Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      7TH ASIAN CONFERENCE ON COORDINATION CHEMISTRY (ACCC7)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 錯体化学を基とする開殻電子系分子の光機能創出2019

    • 著者名/発表者名
      草本 哲郎
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 解離性プロトンを有する金属五核錯体の合成と性質2019

    • 著者名/発表者名
      石原芽衣・草本 哲郎・近藤 美欧・正岡 重行
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Co4O4キュバン型錯体の自己集積による新規フレームワーク構築とその物性評価2019

    • 著者名/発表者名
      藤澤真由・石見輝・可知真美・草本哲郎・近藤美欧・正岡重行
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Magnetoluminescence in photostable radicals2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      Spin Chemistry Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic Field Effect on the Luminescence of Stable Radicals in a Rigid Environment2019

    • 著者名/発表者名
      Shun Kimura, Tetsuro Kusamoto, Shojiro Kimura, Ken Kato, Yoshio Teki, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      Spin Chemistry Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 解離性プロトンを有する金属五核錯体の合成と性質2019

    • 著者名/発表者名
      石原芽衣・岡村将也・草本 哲郎・近藤 美欧・正岡 重行
    • 学会等名
      錯体化学若手研究会「錯体化学若手の会夏の学校2019」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 相補的相互作用部位を有する配位子を導入したCo4O4キュバン型錯体の自己集積による新規フレームワークの構築2019

    • 著者名/発表者名
      藤澤真由・石見輝・可知真美・草本哲郎・近藤美欧・正岡重行
    • 学会等名
      錯体化学若手研究会「錯体化学若手の会夏の学校2019」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Photostable Organic Radicals with Unique Photofunctions2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      17th Japan-Korea Symposium on Molecular Science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetoluminescence in photostable radicals2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      9th Pacific Symposium on Radical Chemistry (PSRC-9)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 開殻π電子系が拓く発光・磁気特性2019

    • 著者名/発表者名
      草本 哲郎
    • 学会等名
      第4回固体化学フォーラム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An organic radical with three pyridyl groups: luminescence properties and its two dimensional complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Shun Kimura, Tetsuro Kusamoto, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      日本化学会第100回春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The synthesis, properties, and coordination ability of a novel luminescent organic radical with two pyridyl groups2019

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Uchida, Shun Kimura, Tetsuro Kusamoto, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      日本化学会第100回春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [学会発表] 剛直マトリクス中の有機ラジカルにおける発光の磁場効果2018

    • 著者名/発表者名
      木村舜・草本哲郎・木村尚次郎・加藤賢・手木芳男・西原寛
    • 学会等名
      有機固体若手の会2018秋の学校
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 分子結晶にドープした有機ラジカルにおける発光の磁場効果2018

    • 著者名/発表者名
      Shun Kimura, Tetsuro Kusamoto, Shojiro Kimura, Ken Kato, Yoshio Teki, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      日本化学会第99回春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 常磁性金属イオンと有機ラジカルからなる一次元錯体ポリマーの創製と構造―磁性相関2018

    • 著者名/発表者名
      内田 光・木村 舜・草本 哲郎・西原 寛
    • 学会等名
      有機固体若手の会2018秋の学校
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication and structure-magnetism correlation of one-dimensional polymer complex consistingof paramagnetic metal ions and organic radicals2018

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Uchida, Shun Kimura, Tetsuro Kusamoto, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      日本化学会第99回春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic field effect on emission spectrum and lifetime of a PyBTM radical doped into host crystals2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      4th Kanto Area Spin Chemistry Meeting (KASC 4th meeting)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chemically-controlled luminescence and magnetism of stable radicals2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      Rising star ICMM2018 Pre-Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Impact of metal ions on the photofunctionalities of luminescent organic radicals2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto, Yohei Hattori, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Doublet-based luminescence of photostable organic radicals2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      27th IUPAC International Symposium on Photochemistry (PhotoIUPAC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photostable Fluorescent Radicals: Modulated Luminescence by Coordination to Metal2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      8th Pacific Symposium on Radical Chemistry (PSRC-8)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stimuli-Responsive Fluorescent Radicals2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enhanced luminescence of gold(I) complexes with a fluorescent radical ligand2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto, Yohei Hattori, Yasuyo Ogino, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      6th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC6)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A possible quantum spin liquid state on highly anisotropic triangular lattices of bilayer Mott system2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto, Chie Ohde, Shiori Sugiura, Taichi Terashima, Shinya Uji, Satoshi Yamashita, Yasuhiro Nakazawa, and Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Crystalline Organic Metals, Superconductors and Magnets (ISCOM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic field effect on luminescence behaviors of organic radicals in rigid matrices2017

    • 著者名/発表者名
      Shun Kimura, Tetsuro Kusamto, Shojiro Kimura, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development and magnetic field effect of luminescent stable radicals2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Kusamoto
    • 学会等名
      3rd KASC meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A luminescent triarylmethyl radical with two pyridyl groups: Superior photostability and the formation of 1D CuII coordination polymer2017

    • 著者名/発表者名
      Shun Kimura, Tetsuro Kusamoto, Hiroshi Nishihara
    • 学会等名
      The 6th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC6)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 草本グループホームページ

    • URL

      https://groups.ims.ac.jp/organization/kusamoto_g/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 草本グループのホームページ

    • URL

      https://groups.ims.ac.jp/organization/kusamoto_g/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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