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ロジウム二核錯体の逐次的軸配位に基づく一次元配位高分子の精密合成

研究課題

研究課題/領域番号 18K05219
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関九州大学

研究代表者

森川 全章  九州大学, 工学研究院, 助教 (10363384)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード一次元配位高分子 / ロジウム二核錯体 / 光異性化 / 刺激応答性 / 大環状錯体 / 精密合成 / シーケンス制御 / リビング重合 / 配位高分子
研究成果の概要

本研究は、ロジウム二核錯体を用い、種々の官能基を導入した二官能性配位子により架橋した超分子ポリマーを合成し、そのモノマー配列や分子量制御、刺激応答性について検討した。その結果、異なる軸配位子により交互架橋したABAC型一次元配位高分子の合成ならびにモノマー配列に依存した組織構造の構築に成功した。また、アゾベンゼン基を有する配位子を用い、光異性化による環状錯体の開環重合を試みた結果、cis-環状1:1錯体からtrans-環状2:2錯体への構造変化が観測された。さらに、オリゴエーテル鎖を導入したロジウム二核錯体を用い、LCST 特性やヒートセットゲル化、固体膜の誘電応答の光制御に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、一次元配位高分子における有機配位子の交互配列の方法論が確立され、その一次構造に基づいた組織構造が形成されることを明らかにした。また、環状錯体モノマーの合成と光による環構造の変化を達成したが、開環重合させるためにはより大きな配位エンタルピーが必要であることなど、分子設計指針が示された。さらに、柔軟なオリゴエーテル鎖を導入することにより、水中および固体状態において光・熱・電場など複数の刺激に応答する機能性一次元配位高分子が得られることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Photon upconverting bioplastics with high efficiency and in-air durability2021

    • 著者名/発表者名
      Bharmoria Pankaj、Hisamitsu Shota、Sasaki Yoichi、Kang Tejwant Singh、Morikawa Masa-aki、Joarder Biplab、Moth-Poulsen Kasper、Bildirir Hakan、M?rtensson Anders、Yanai Nobuhiro、Kimizuka Nobuo
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: Advance Article 号: 35 ページ: 11655-11661

    • DOI

      10.1039/d1tc00287b

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Light‐Triggered, Non‐Centrosymmetric Self‐Assembly of Aqueous Arylazopyrazoles at the Air?Water Interface and Switching of Second‐Harmonic Generation2021

    • 著者名/発表者名
      Nagai Yuki、Ishiba Keita、Yamamoto Ryosuke、Yamada Teppei、Morikawa Masa‐aki、Kimizuka Nobuo
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 号: 12 ページ: 6333-6338

    • DOI

      10.1002/anie.202013650

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Liquid Arylazopyrazole Derivative as Molecular Solar Thermal Fuel with Long-term Thermal Stability2020

    • 著者名/発表者名
      Morikawa Masa-aki、Yang Hanyu、Ishiba Keita、Masutani Kouta、Hui Joseph K.-H.、Kimizuka Nobuo
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 6 ページ: 736-740

    • DOI

      10.1246/cl.200171

    • NAID

      130007852082

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 年月日
      2020-06-05
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liquid crystalline microspheres of azobenzene amphiphiles formed by thermally induced pH changes in binary water?hydrolytic ionic liquid media2019

    • 著者名/発表者名
      Kang Tejwant Singh、Morikawa Masa-aki、Kimizuka Nobuo
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 号: 38 ページ: 5459-5462

    • DOI

      10.1039/c9cc01731c

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Demonstration of an azobenzene derivative based solar thermal energy storage system2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Zhihang、Losantos Raul、Sampedro Diego、Morikawa Masa-aki、Borjesson Karl、Kimizuka Nobuo、Moth-Poulsen Kasper
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 7 号: 25 ページ: 15042-15047

    • DOI

      10.1039/c9ta04905c

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhanced Electric Polarization and Polar Switching of Dipolar Aromatic Liquids Confined in Supramolecular Gel Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Ryosuke、Minami Yusuke、Hui Joseph K.-H.、Morikawa Masa-aki、Kimizuka Nobuo
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 号: 3 ページ: 1424-1432

    • DOI

      10.1021/jacs.9b11276

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hierarchical Hybrid Metal-Organic Frameworks: Tuning the Visible/Near-Infrared Optical Properties by a Combination of Porphyrin and Its Isomer Units2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yang, M. Ishida, Y. Yasutake, S. Fukatsu, C. Fukakusa, M-a. Morikawa, T. Yamada, N. Kimizuka, H. Furuta
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 58 号: 7 ページ: 4647-4656

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.9b00251

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Simple and Versatile Platform for Air-Tolerant Photon Upconverting Hydrogels by Biopolymer-Surfactant-Chromophore Co-assembly2018

    • 著者名/発表者名
      P. Bharmoria, S. Hisamitsu,H. Nagatomi, T. Ogawa, M-a. Morikawa, N. Yanai, N. Kimizuka
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 140 号: 34 ページ: 10848-10588

    • DOI

      10.1021/jacs.8b05821

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Ionic Conduction in Choline Iodide/Triiodide Solid Electrolyte and Its Application to Thermocells2018

    • 著者名/発表者名
      Shimono Tomoya、Matsuki Masaya、Yamada Teppei、Morikawa Masaaki、Yasuda Nobuhiro、Fujigaya Tsuyohiko、Kimizuka Nobuo
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 47 号: 3 ページ: 261-264

    • DOI

      10.1246/cl.171069

    • NAID

      130006434025

    • 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
  • [学会発表] 光応答性一次元ロジウム二核錯体の合成と可逆的な重合特性2021

    • 著者名/発表者名
      石原ひかり、坂田萌音、森川全章、君塚信夫
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外-可視フォトン・アップコンバージョンを示すソフトマテリアルの開発2020

    • 著者名/発表者名
      田中健太郎、佐々木陽一、森川全章、楊井伸浩、君塚信夫
    • 学会等名
      第69回高分子年次学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Crystal and electronic structures of chiral-lipid-packaged 1D halogen-bridged Pt complexes2019

    • 著者名/発表者名
      永井邑樹、松木昌也、森川全章、山田鉄兵、君塚信夫
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 水溶性ロジウム(II)二核錯体の自己組織化に基づくLSCT特性とその光制御2019

    • 著者名/発表者名
      坂田萌音、小林徹朗、森川全章、君塚信夫
    • 学会等名
      第56回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 光および熱応答性を示す一次元ロジウム(II)二核錯体の自己組織化と溶液特性2019

    • 著者名/発表者名
      坂田萌音、小林徹朗、森川全章、君塚信夫
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 光異性化能を有する環状二核ロジウム(II)錯体の形成と構造制御2019

    • 著者名/発表者名
      小林徹朗、内野慎也、森川全章、君塚信夫
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アゾベンゼン基を含む脂溶性ロジウム(II)二核錯体による環状錯体の形成と光構造制御2019

    • 著者名/発表者名
      小林徹朗,内野慎也,森川全章,君塚信夫
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 光および熱刺激応答性を示す水溶性ロジウム(II)二核錯体の合成と自己集合特性2019

    • 著者名/発表者名
      坂田萌音, 小林徹朗, 森川全章, 君塚信夫
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キラル脂質―MX型白金錯体複合体における一次元錯体鎖のアシンメトリ誘起と新しい電子状態の発現2019

    • 著者名/発表者名
      永井邑樹、松木昌也、森川全章、山田鉄兵、君塚信夫
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アゾベンゼン基を含む環状二核ロジウム(II)錯体の合成と光異性化特性2018

    • 著者名/発表者名
      小林徹朗,内野慎也,森川全章,君塚信夫
    • 学会等名
      第55回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] キラル脂質―MX型一次元白金錯体複合体における錯体鎖のアシンメトリ誘起と超分子バンドギャップ制御2018

    • 著者名/発表者名
      永井邑樹, 松木昌也, 森川全章, 山田鉄兵, 君塚信夫
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Modulation of Colloidal Behavior of Azo-Surfactants using Ionic Liquids in Aqueous Medium2018

    • 著者名/発表者名
      Tejwant Singh KANG, Masa-Aki MORIKAWA, Nobuo KIMIZUKA
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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