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配位空間内を利用した光反応制御とその場観察

研究課題

研究課題/領域番号 18033010
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

河野 正規  東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (30247217)

研究分担者 藤田 誠  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90209065)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2007年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード自己組織化 / 結晶相光反応 / ネットワーク錯体 / その場観察 / ホスト-ゲスト / フォトクロミック / 配位不飽和中間体 / 単結晶X線構造解析 / 自己集合性錯体 / フォロクロミズム / X線結晶構造解析 / ジアゾメタン / 超分子
研究概要

通常のX線回折その場観察法には、結晶のパッキングの制御が困難であることや結晶を形成しない分子には適用できないといった原理的限界がある。そこで、これらの問題点を解決するために結晶性自己集合性中空錯体を用いる包接アプローチを提案した。
配位不飽和中間体の直接観察:M6L4型かご状錯体1を用いて光感応性マンガンカルボニル錯体の集積化に成功し、X線構造解析により構造を同定した。かご状錯体の配位空間により、ゲスト分子そのものでは取りえない、分子配列の制御を実現した。光照射によりカルボニルが脱離し、配位不飽和種の構造がピラミッド型であることをX線構造解析によりはじめて実験的に証明することができた。また、錯体1をネットワーク化することにより1分子のみゲストを取り込み、分子配列制御に成功し、特異な光反応の起源を明らかにした。それにより配位不飽和中間体の構造は、ピラミッド型であることを実験的に明確に証明することができた。
サリチリデンアニリンの光応答特性の制御:平面性三座配位子(L)とZnI_2から構成される三次元ネットワーク錯体[(ZnI_2)_3L_2・m(C_6H_5NO_2)]_n(2)に通常フォトクロミズムを示さないm-Clサリチリデンアニリン誘導体を包接させた結晶に関して光応答挙動を詳細に検討した。分子を直接修飾することなく、包接するだけでフォトクロミズムが観測された。X線構造解析の結果、ゲスト単体の二面角5°に対して、細孔内に独立に存在する2分子の二面角は各々18.0(2)°、40.5(2)°と大きくねじれていることが明らかとなった。本研究により同一分子を用いて構造のねじれがフォトクロミック特性の発現に重要であることを実験的に証明することに成功した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (7件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Direct observation of the labile imine formation through single-crystal-to-single-crystal reactions in the pores of a porous coordination network2008

    • 著者名/発表者名
      T.Haneda, M. Kawano, T. Kawamichi and M. Fujita
    • 雑誌名

      J. AM. Chem. Soc. 130

      ページ: 1578-1579

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Self-Assembled Spin Cage2008

    • 著者名/発表者名
      K. Nakabayashi, Y. Ozaki, M. Kawano, M. Fujita
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 47

      ページ: 2046-2048

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Instant Synthesis of a Coordination Network and the ab initio Powder Structural Determination2008

    • 著者名/発表者名
      M.Kawano, T. Haneda, D. Hashizume, F. Izumi, and M. Fujita
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 47

      ページ: 1269-1271

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Modular Synthesis of Functional Porous Coordination Networks2007

    • 著者名/発表者名
      M.Kawano, T. Kawamichi, T. Haneda, T. Kojima, and M. Fujita
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 129

      ページ: 15418-15419

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermo-to-Photo Switching of the Chromic Behavior of Salicyl ideneanilines via Inclusion in a Porous Coordination Network2007

    • 著者名/発表者名
      T. Haneda, M. Kawano, T. Kojima, and M. Fujita
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed. 46

      ページ: 6643-6645

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct observation of crystalline-state guest exchange in coord ination networks2007

    • 著者名/発表者名
      M. Kawano and M. Fujita
    • 雑誌名

      Coord. Chem. Rev. 251

      ページ: 2592-2605

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Networking a Hollow Cage via Guest Coordination2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Kobayashi, M.Kawano, Makoto Fujita
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      ページ: 4377-4379

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct Crystallographic Observation of a Coordinatively Unsaturated Transition-Metal Complex in situ Generated within a Self-Assembled Cage2006

    • 著者名/発表者名
      M.Kawano, Y.Kobayashi, T.Ozeki, M.Fujita
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128

      ページ: 6558-6559

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystallographic Observation of an Olefin Photodimerization Reaction that Takes Place via Thermal Moleuclar Tumbling within a Self-Assembled Host2006

    • 著者名/発表者名
      K.Takaoka, M.Kawano, T.Ozeki, M.Fujita
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      ページ: 1625-1627

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 2-D Hydrogen-Bonded Square-Grid Coordination Networks with a Substitution-Active Metal Site2006

    • 著者名/発表者名
      K.Takaoka, M.Kawano, T.Hozumi, S.Ohkoshi, M.Fujita
    • 雑誌名

      Inorg. Chem. 45

      ページ: 3976-3982

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of Molecular Interactions by the Hollow of Coordination Cages2006

    • 著者名/発表者名
      M.Victor, M.Yoshizawa, M.Kawano, M.Fujita
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      ページ: 2750-2756

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Reactions in a pore-The in situ observation by X-ray crystallography2008

    • 著者名/発表者名
      河野正規
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会、アジア国際シンポジウム
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 配位空間を利用した光反応制御とその場観察2007

    • 著者名/発表者名
      河野正規
    • 学会等名
      ISCCS国際会議
    • 発表場所
      淡路島
    • 年月日
      2007-12-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ネットワーク錯体の選択的瞬間合成2007

    • 著者名/発表者名
      河野正規
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] X線回析による包接錯体を用いた不安定種の直接観察2007

    • 著者名/発表者名
      河野正規
    • 学会等名
      第57回錯体化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2007-09-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] X線回析による不安定種の直接観察2007

    • 著者名/発表者名
      河野正規
    • 学会等名
      分析化学討論会
    • 発表場所
      宇都宮大学
    • 年月日
      2007-05-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ネットワーク錯体の選択的瞬間合成と粉末X線構造解析2007

    • 著者名/発表者名
      河野正規
    • 学会等名
      日本化学会第87春季年会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2007-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Direct Observation of Photoreactions in a Coordination Space2006

    • 著者名/発表者名
      河野正規
    • 学会等名
      第1回アジア最先端有機化学国際会議
    • 発表場所
      那覇
    • 年月日
      2006-10-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 高分子錯体及び高分子錯体の製造方法2007

    • 発明者名
      藤田誠、河野正規、羽根田剛、中西清、小嶋貴博
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学、トヨタ自動車株式会社
    • 産業財産権番号
      2007-057614
    • 出願年月日
      2007-03-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 高分子錯体結晶の合成方法2007

    • 発明者名
      藤田誠、河野正規、羽根田剛、中西清、小嶋貴博
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学、トヨタ自動車株式会社
    • 産業財産権番号
      2007-057611
    • 出願年月日
      2007-03-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 細孔を有する高分子錯体及び高分子錯体の細孔内面の化学修飾2007

    • 発明者名
      藤田誠、河野正規、川道赳英、中西清、小嶋貴博
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学、トヨタ自動車株式会社
    • 産業財産権番号
      2007-057601
    • 出願年月日
      2007-03-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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