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発光性Cu(I)錯体における励起状態の電子・スピン構造の解明と光機能の創出

研究課題

研究課題/領域番号 17K05801
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関群馬大学

研究代表者

浅野 素子  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80201888)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード励起状態 / 遅延けい光 / りん光輻射速度 / 配位子依存性 / 温度依存性 / 励起構造 / 電荷移動励起状態 / ジホスフィン配位子 / 時間分解ESR / 発光強度 / 光機能 / 光エネルギー / 温度変化 / 緩和過程 / 発光寿命 / Cu(I)錯体
研究成果の概要

ジイミンとジホスフィンを1つずつ配位子としてもつヘテロレプティックなI価の銅錯体において、その発光特性を励起状態の電子構造・スピン構造との関連で明らかにした。Cu(I)錯体の発光は、遅延けい光とりん光が競争しておこる。特に溶液中、発光寿命・収量の比較的狭い範囲の温度変化実験に基づいた励起構造の新しい解析方法を提案した。ジホスフィン配位子により緩和過程が大きく変化し、発光特性および光機能性発現を制御できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

励起一重項と三重項からの2つの状態からの発光を起こす励起構造の新しい解析方法の提案は、Cu(I)錯体のみならず、種々の物質の解析に広く適用することができものであり意義深い。また、一連の銅錯体は高い発光性をもち、光機能性錯体としての応用が期待されているが、本研究は、配位子の電子構造をもとに発光特性の傾向を予測可能とし、機能発現にむけた分子設計において指針を与えるものと期待できる。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 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 2件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 11件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Star-Shaped ROMP Polymers Coated with Oligothiophenes that Exhibit Unique Emission2022

    • 著者名/発表者名
      Zelin Sun, Ken Kobori, Kotohiro Nomura, Motoko S. Asano
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 7 号: 15 ページ: 13270-13279

    • DOI

      10.1021/acsomega.2c00739

    • 関連する報告書
      2021 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] S,C,C- and O,C,C-Bridged Triarylamines and Their Persistent Radical Cations2021

    • 著者名/発表者名
      Shunpei Kataoka, Shuichi Suzuki, Yoshihito Shiota, Kazunari Yoshizawa, Taisuke Matsumoto, Motoko S. Asano, Toshitada Yoshihara, Chitoshi Kitamura, Shin-ichiro Kato
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 86 号: 18 ページ: 12559-12568

    • DOI

      10.1021/acs.joc.1c00969

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of Intramolecular Interaction in Fluorescent Star-Shaped Polymers: Evidence for Energy Hopping between Branch Chains2020

    • 著者名/発表者名
      Motoko S. Asano, Takatsugu Morita, Tomohiro Miwata, Kotohiro Nomura
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 124 号: 50 ページ: 11510-11518

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.0c09613

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Open-Shell Singlet Diradicaloid Difluoreno[4,3-b:3′,4′-d]furan and Its Radical Cation and Dianion2020

    • 著者名/発表者名
      Sakura Mori, Motoko Akita, Shuichi Suzuki, Motoko S. Asano, Michihisa Murata, Tsuyoshi Akiyama , Taisuke Matsumoto, Chitoshi Kitamura, Shin-ichiro Kato
    • 雑誌名

      Chem.Comm.

      巻: - 号: 44 ページ: 5881-5884

    • DOI

      10.1039/d0cc01638a

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Structures, and Properties of Neutral and Radical Cationic S,C,C-Bridged Triphenylamine2020

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Kato, Takanori Matsuoka, Shuichi Suzuki, Motoko S. Asano, Toshitada Yoshihara, Seiji Tobita, Taisuke Matsumoto, Chitoshi Kitamura
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 22 号: 2 ページ: 734-738

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.9b04575

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction between the End Group and the Main Chain of Conjugated Polymers by Time-resolved EPR and Fluorescence Spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Motoko S. Asano, Sho Hashimoto, Takuya Shinozuka, Yasutaka Fushimi, Kotohiro Nomura
    • 雑誌名

      Mol. Phys.

      巻: 117 号: 19 ページ: 2664-2672

    • DOI

      10.1080/00268976.2018.1510140

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Terthiophene Functionalized Conjugated Triarm Polymers Containing Poly(fluorene-2,7-vinylene) Arms Having Different Cores. Synthesis and Their Unique Optical Properties2018

    • 著者名/発表者名
      Kotohiro Nomura, Tomohiro Miwata, Takuya Shinozuka, Munetsugu Morita, Yves Geerts, Michiya Fujiki, Motoko S. Asano
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 号: 5 ページ: 5052-5063

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b00676

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Visualization of Nonemissive Triplet Species of Zn(II) Porphyrins through Cu(II) Porphyrin Emission via the Reservoir Mechanism in a Porphyrin Macroring2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kuramochi, Sho Hashimoto, Yuki Kawakami, Motoko S. Asano, Akiharu Satake
    • 雑誌名

      Photochem. Photobiol. Sci.

      巻: 17 号: 7 ページ: 883-888

    • DOI

      10.1039/c8pp00210j

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of End-Groups on Photophysical Properties of Poly(9,9-di-n-octylfuorene-2,7-vinylene)s Linked with Metalloporphyrins: Synthesis and Time-Resolved Fluorescence Spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Motoko S. Asano, Yoshifumi Yasuda, Daichi Kagota, Tahmina Haque, Kotohiro Nomura
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. A

      巻: 349 号: 5 ページ: 18-24

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.7b00047

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Pt(II)ビス-ナフタルイミド錯体の発光状態のスイッチングと時間分解ESRスペクトル2021

    • 著者名/発表者名
      安原凱,小堀健,竹田浩之,浅野素子,Xue Zhang,Jianzhang Zhao
    • 学会等名
      第32回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 電子求引基を導入したフェナントロリンCu(I)錯体の発光の温度依存性2021

    • 著者名/発表者名
      下 真,竹田浩之,浅野素子
    • 学会等名
      第32回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism for Acceleration of Pseudo Triplet-Triplet Energy Transfer in a Molecular Dyad Involving an Unpaired Electron and Superexchange Interaction2021

    • 著者名/発表者名
      M. S. Asano, K. Kobori, T. Suenobu, H. Hanada, and T. Nakagawa
    • 学会等名
      MolMag2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Time-Resolved EPR Study on the Lowest Excited Triplet State of Pt(II) Complexes: Switching of the Emitting States2021

    • 著者名/発表者名
      M. S. Asano, G. Yasuhara, K. Kobori, Y. Hou, J. Zhao
    • 学会等名
      ISMAR-APNMR2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pt(II)-Bodipy連結錯体における最低励起三重項状態の近赤外発光と時間分解ESR2021

    • 著者名/発表者名
      小堀健,浅野素子,Yuqi Hou,Jianzhang Zhao
    • 学会等名
      2021年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 時間分解ESRから見たCu(I)錯体の最低励起状態の(π, π*)性2021

    • 著者名/発表者名
      下真, 安原凱, 藤田峻介, 竹田浩之, 浅野素子
    • 学会等名
      令和3年度日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 三分岐発光性共役ポリマーにおける分岐鎖間エネルギーホッピング2020

    • 著者名/発表者名
      浅野 素子・森田 宗嗣・三輪田 知宏・野村 琴広
    • 学会等名
      2020年度光化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Energy transfer acceleration and mechanism in porphyrin heterodimers including an unpaired electron2020

    • 著者名/発表者名
      KOBORI, Ken; ASANO, Motoko S.; SUENOBU, Tomoyoshi; HANADA, Hiroaki; NAKAGAWA Tatsuo
    • 学会等名
      2020年度光化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 不対電子を含む系の擬三重項―三重項分子内エネルギー移動速度の加速と超交換相互作用2020

    • 著者名/発表者名
      浅野 素子・小堀 健・末延 知義・ 花田 啓明・中川 達央
    • 学会等名
      電子スピンサイエンス学会年会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Acceleration of Pseudo Triplet-Triplet Energy Transfer in Molecular Systems Involving an Unpaired Electron2020

    • 著者名/発表者名
      Motoko S. Asano
    • 学会等名
      6th Kanto Area Spin Chemistry Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 発光性ヘテロレプティック型銅(I)ジメチルフェナントロリン錯体の長波長吸収化2020

    • 著者名/発表者名
      竹田浩之・小堀 健・浅野素子・天尾 豊
    • 学会等名
      錯体化学会 第70回討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Bodipyを架橋したPt(Ⅱ)錯体の分子内エネルギー移動と近赤外発光2020

    • 著者名/発表者名
      小堀健・竹田浩之・浅野素子・Zhijia Wang・Jianzhang Zhao
    • 学会等名
      令和2年度日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Charge Transfer Excited States of Heteroleptic Copper (I) Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Motoko S. ASANO, Yoshifumi Yasuda, Sho Hashimoto, Michihiro Nishikawa, Taro Tsubomura, Takeshi Kodama, Hiroyuki Takeda, Osamu Ishitani
    • 学会等名
      International Conference on Photocatalysis and Photoenergy 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin-polarization in the Charge Transfer Excited State of Cupper (I) Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Motoko S. ASANO, Yoshifumi Yasuda, Sho Hashimoto, Michihiro Nishikawa, Taro Tsubomura, Takeshi Kodama, Hiroyuki Takeda, Osamu Ishitani
    • 学会等名
      16th International Symposium on Spin and Magnetic Field Effects in Chemistry and Related Phenomena (SCM 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 発光性Cu(I)錯体の励起構造2019

    • 著者名/発表者名
      浅野素子
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヘテロレプティックな二核Cu(I)錯体の時間分解EPRスペクトル2019

    • 著者名/発表者名
      橋本 祥, 浅野素子, 兒玉 健, 西川道弘, 坪村太郎, 竹田浩之, 石谷 治
    • 学会等名
      第58回電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 銅ポルフィリンと亜鉛ポルフィリンからなるマクロリングポルフィリンにおける近赤外発光の温度変化解析と分子内エネルギー移動2019

    • 著者名/発表者名
      小堀 健、浅野 素子、中川達央、末延知義、倉持 悠輔、佐竹 彰治
    • 学会等名
      配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of Time-resolved EPR Spectra of the Charge Transfer Excited Triplet State of Copper(I) Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Motoko S. Asano, Yoshifumi Yasuda, Takeshi Kodama ,Michihiro Nishikawa,Taro Tsubomura,Hiroyuki Takeda,Osamu Ishitani
    • 学会等名
      International Conference of Coordination Compounds 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 銅(I)フェナントロリン錯体の励起状態の時間分解ESRとゼロ磁場分裂2018

    • 著者名/発表者名
      浅野素子,橋本祥,安田佳史,兒玉 健,竹田浩之,石谷治,西川道弘,坪村太郎
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ,“銅(I)フェナントロリン錯体の電荷移動励起三重項状態のスピン分極2018

    • 著者名/発表者名
      浅野素子,橋本祥,安田佳史,兒玉健,西川道弘,坪村太郎
    • 学会等名
      第57回電子スピンサイエンス学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Spin-orbit coupling in Cu(I) complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Sho Hashimoto, Yoshifumi Yasuda, Motoko S. Asano, Takeshi Kodama,Michihiro Nishikawa,Taro Tsubomura ,Hiroyuki Takeda,Osamu Ishitani
    • 学会等名
      4th Kanto Area Spin Chemistry Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Excited Structure of Heteroleptic Copper (I) Compounds :Estimation of Relaxation Rates and Energy Gaps between the Singlet-Triplet Excited States2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yasuda, I. Taya, S. Hashimoto, Y. Suka, M. Asano, H. Takeda, O. Ishitani, M. Nishikawa, T. Tsubomura
    • 学会等名
      4th Gunma International Symposium on Membranes, 2D Matters and Appications (GIS 2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヘテロレプティックなCu(I)錯体のリン光速度定数と緩和ダイナミクス:二核錯体と単核錯体の比較2018

    • 著者名/発表者名
      橋本 祥, 安田 佳史, 浅野 素子, 竹田 浩之, 石谷 治
    • 学会等名
      日本化学会第98回春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] キサントホス配位子をもつCu(I)フェナントロリン錯体の発光の温度変化2018

    • 著者名/発表者名
      須賀 勇貴, 安田 佳史, 田谷 伊純, 浅野 素子
    • 学会等名
      日本化学会第98回春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of Time-Resolved EPR Spectra of the Charge Transfer Excited State in Copper(I) Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      M. S. Asano. Yasuda, T. Kodama, M. Nishikawa and T. Tsubomura
    • 学会等名
      The 11th Japanese-Russian Workshop on Open Shell Compounds and Molecular Spin Devices
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Time-resolved EPR spectra of Copper (I) complexes: First observation of Metal-to-Ligand Charge Transfer Excited State2017

    • 著者名/発表者名
      M. S. Asano
    • 学会等名
      3rd Kanto Spin Chemistry Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 銅(I)フェナントロリン・ジホスフィン錯体の励起緩和速度と発光の温度変化2017

    • 著者名/発表者名
      浅野素子, 安田佳史, 垣添大地, 西川道弘, 坪村太郎
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of Spin Polarization in the Charge Transfer Excited State of Copper (I) Complexes by Time-Resolved EPR Spectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      M. S. Asano, Y. Yasuda, M. Nishikawa and T. Tsubomura
    • 学会等名
      15th International Symposium on Spin and Magnetic Field Effects in Chemistry and Related Phenomena (SCM 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジホスフィン配位子を有したCu(I)フェナントロリン錯体のリン光速度と一重項-三重項エネルギー差2017

    • 著者名/発表者名
      安田佳史,田谷 伊純,浅野 素子,西川 道弘,坪村 太郎
    • 学会等名
      錯体化学討論会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Cu(I)錯体の電荷移動励起状態の時間分解ESRの観測2017

    • 著者名/発表者名
      浅野素子, 安田佳史, 兒玉 健, 西川道弘, 坪村太郎
    • 学会等名
      第56回電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 光エネルギー変換素子としてのCu(I)錯体の励起構造のジホスフィン配位子依存性2017

    • 著者名/発表者名
      安田佳史,田谷 伊純,須賀 勇貴,橋本 祥,浅野 素子,竹田 浩之,石谷 治
    • 学会等名
      日本化学会関東支部群馬地区研究交流発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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