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二次元配位高分子ナノ粒子の開発とドメインサイズによる構造ダイナミクス制御

研究課題

研究課題/領域番号 18K14245
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分34010:無機・錯体化学関連
研究機関九州大学

研究代表者

大谷 亮  九州大学, 理学研究院, 准教授 (30733729)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード配位高分子 / ナノ粒子 / 熱膨張 / 水吸着
研究成果の概要

柔軟なシアノ架橋ネットワーク構造有する二次元配位高分子のナノ粒子を合成し、熱膨張挙動や水吸着特性についてバルク粒子と比較することで、二次元シートのサイズが構造特性に与える影響について明らかにした。ナノ粒子は、バルク粒子よりも小さい熱膨張率を示し、水吸着による構造変化がより低圧領域で生じた。さらに、水吸着量が1分子多くなった。これらの違いは、ジグザグシートが収縮した構造をとることに起因していた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

配位高分子は、配位結合に由来する構造柔軟性により多彩な機能性を示すことから次世代の無機材料として活発に研究されている。近年、粒子サイズが機能性に影響を及ぼし、さらなる機能化につながることが報告されつつある。しかし、柔軟な二次元シート構造を有する配位高分子に対して粒子サイズの影響を研究した例はなかった。本研究では、柔軟な二次元配位高分子のナノ粒子化で構造特性を制御できることを世界で初めて示した。

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

    (31件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (22件) (うち国際共著 16件、 査読あり 22件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] シドニー大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] クイーンズランド大学/シドニー大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Theoretical investigation of tetrahedral distortion of four-coordinate iron(ii) centres in FePd(CN)42021

    • 著者名/発表者名
      Fujii Susumu、Ohtani Ryo、Kuwabara Akihide
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 50 号: 6 ページ: 1990-1994

    • DOI

      10.1039/d0dt04155f

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coordination Geometry Changes in Amorphous Cyanide-Bridged Metal Organic Frameworks upon Water Adsorption2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Haruka、Yamagami Kohei、Wadati Hiroki、Yamagishi Hirona、Setoyama Hiroyuki、Shimoda Sayuri、Mishima Akio、Le Ouay Benjamin、Ohtani Ryo、Ohba Masaaki
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 60 号: 5 ページ: 3338-3344

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c03742

    • 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-induced excited spin state trapping in iron(iii) complexes2021

    • 著者名/発表者名
      Nakaya Manabu、Ohtani Ryo、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry Frontiers

      巻: 8 号: 2 ページ: 484-498

    • DOI

      10.1039/d0qi01188f

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Responsive Four‐Coordinate Iron(II) Nodes in FePd(CN) 42020

    • 著者名/発表者名
      Ohtani Ryo、Matsunari Hiromu、Yamamoto Takafumi、Kimoto Koji、Isobe Masaaki、Fujii Kotaro、Yashima Masatomo、Fujii Susumu、Kuwabara Akihide、Hijikata Yuh、Noro Shin‐ichiro、Ohba Masaaki、Kageyama Hiroshi、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 43 ページ: 19254-19259

    • DOI

      10.1002/anie.202008187

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pseudo‐Membrane Jackets: Two‐Dimensional Coordination Polymers Achieving Visible Phase Separation in Cell Membrane2020

    • 著者名/発表者名
      Ohtani Ryo、Kawano Kenichi、Kinoshita Masanao、Yanaka Saeko、Watanabe Hikaru、Hirai Kenji、Futaki Shiroh、Matsumori Nobuaki、Uji‐i Hiroshi、Ohba Masaaki、Kato Koichi、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 41 ページ: 17931-17937

    • DOI

      10.1002/anie.202006600

    • 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] Luminescent ionic liquid formed from a melted rhenium(V) cluster2020

    • 著者名/発表者名
      J. Yanagisawa, T. Hiraoka, F. Kobayashi, D. Saito, M. Yoshida, M. Kato, F. Takeiri, G. Kobayashi, M. Ohba, L. F. Lindoy, R. Ohtani, S. Hayami
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 56 号: 57 ページ: 7957-7960

    • DOI

      10.1039/d0cc02937h

    • 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] Vapor Switching of the Luminescence Mechanism in a Re(v) Complex2020

    • 著者名/発表者名
      Kenta Sasaki, Hitomi Yamate, Haruka Yoshino, Hiroki Miura, Yuushi Shimoda, Kiyoshi Miyata, Ken Onda, Ryo Ohtani, Masaaki Ohba
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 56 号: 85 ページ: 12961-12964

    • DOI

      10.1039/d0cc05462c

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double-layered honeycomb architectures constructed via hierarchical self-assembly of hexagonal spin crossover cobalt(ii) metallacycles2020

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Ryohei、Kuroiwa Keita、Sakuragi Mina、Yoshimoto Soichiro、Ohtani Ryo、Nakamura Masaaki、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 43 ページ: 5835-5838

    • DOI

      10.1039/d0cc02628j

    • 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] Swift and Efficient Nuclear Spin Conversion of Molecular Hydrogen Confined in Prussian Blue Analogs2020

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ohtsubo, Akio Mishima, Akihiro Hori, Ryotaro Matsuda, Ryo Ohtani, Masaaki Ohba
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 49 号: 2 ページ: 149-152

    • DOI

      10.1246/cl.190829

    • NAID

      130007795207

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Guest Modulated Spin States of Metal Complex Assemblies2020

    • 著者名/発表者名
      Nakaya Manabu、Ohtani Ryo、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2020 号: 39 ページ: 3709-3719

    • DOI

      10.1002/ejic.202000553

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homo- and Heterosolvent Modifications of Hofmann-Type Flexible Two-Dimensional Layers for Colossal Interlayer Thermal Expansions2019

    • 著者名/発表者名
      Ohtani Ryo、Yanagisawa Junichi、Matsunari Hiromu、Ohba Masaaki、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 58 号: 19 ページ: 12739-12747

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.9b01660

    • 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] Slow Magnetic Relaxation Triggered by a Structural Phase Transition in Long-Chain-Alkylated Cobalt(II) Single-Ion Magnets2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Fumiya、Ohtani Ryo、Nakamura Masaaki、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 58 号: 11 ページ: 7409-7415

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.9b00543

    • 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] Water‐Induced Breaking of the Coulombic Ordering in a?Room‐Temperature Ionic Liquid Metal Complex2019

    • 著者名/発表者名
      Hiraoka Tomoaki、Ohtani Ryo、Nakamura Masaaki、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 25 号: 31 ページ: 7521-7525

    • DOI

      10.1002/chem.201900069

    • 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] Weak ferromagnetism derived from spin canting in an amido-bridged homochiral Mn(iii) 1-D coordination polymer2019

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto Sotaro、Koga Atsushi、Kobayashi Fumiya、Ohtani Ryo、Kim Yang、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya、Nakamura Masaaki
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 48 号: 24 ページ: 8617-8622

    • DOI

      10.1039/c9dt00593e

    • 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] Phosphorescence at Low Temperature by External Heavy‐Atom Effect in Zinc(II) Clusters2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Fumiya、Ohtani Ryo、Teraoka Saki、Yoshida Masaki、Kato Masako、Zhang Yingjie、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya、Nakamura Masaaki
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 25 号: 23 ページ: 5875-5879

    • DOI

      10.1002/chem.201900343

    • 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] Consecutive oxidative additions of iodine on undulating 2D coordination polymers: Formation of I-Pt-I chains and inhomogeneous layers2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ohtani, Riho Yamamoto, Hiroyoshi Ohtsu, Masaki Kawano, Jenny Pirillo, Yuh Hijikata, Masaaki Sadakiyo, Leonard F. Lindoye, and Shinya Hayami
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 印刷中 号: 21 ページ: 7198-7202

    • DOI

      10.1039/c8dt04624g

    • 関連する報告書
      2019 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] Wheel-type heterometallic ferromagnetic clusters: [Ni7?xMx(HL)6(μ3-OMe)4(μ3-OH)2]Cl2 (M = Zn, Co, Mn; x = 1, 3)2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Fumiya、Ohtani Ryo、Kusumoto Sotaro、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya、Nakamura Masaaki
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 47 号: 46 ページ: 16422-16428

    • DOI

      10.1039/c8dt03275k

    • 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] Positive and Negative Two-Dimensional Thermal Expansion via Relaxation of Node Distortions2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtani Ryo、Yamamoto Riho、Aoyama Takuya、Grosjean Arnaud、Nakamura Masaaki、Clegg Jack K.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 57 号: 18 ページ: 11588-11596

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b01617

    • 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] Abrupt spin transition in a modified-terpyridine cobalt(ii) complex with a highly-distorted [CoN6] core2018

    • 著者名/発表者名
      Nakaya Manabu、Ohtani Ryo、Shin Jong Won、Nakamura Masaaki、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 47 号: 39 ページ: 13809-13814

    • DOI

      10.1039/c8dt02367k

    • 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] Creating capsules with cubanes2018

    • 著者名/発表者名
      Kusumoto Sotaro、Kobayashi Fumiya、Ohtani Ryo、Zhang Yingjie、Harrowfield Jack、Kim Yang、Hayami Shinya、Nakamura Masaaki
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 47 号: 29 ページ: 9575-9578

    • DOI

      10.1039/c8dt01911h

    • 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] Ferroelectric and luminescence properties of zinc(ii) and platinum(ii) soft complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Ryohei、Hirota Yuma、Kosumi Daisuke、Ohtani Ryo、Nakamura Masaaki、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 47 号: 40 ページ: 14288-14292

    • DOI

      10.1039/c8dt01100a

    • 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] Proton Relaxation Time in Water-soluble Metal Complex Nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukiashi Asami、Min Kil Sik、Terasawa Hiroaki、Yoshinaga Sosuke、Takeda Mitsuhiro、Ohtani Ryo、Nakamura Masaaki、Lindoy Leonard F.、Hayami Shinya
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 号: 4 ページ: 598-600

    • DOI

      10.1246/cl.180038

    • NAID

      130006638867

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Melting of a 1D cyanide-bridged coordination polymer2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ohtani
    • 学会等名
      7th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC7) (Kuala Lumpur, Malaysia)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ionic liquid metal complexes consisting of tetracyano-metalate units2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ohtani
    • 学会等名
      第69回錯体化学討論会(名古屋大学・名古屋)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of structural distortions for polar materials2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ohtani
    • 学会等名
      the Symposium of Functional Coordination Chemistry 2019 (Sun Yet-Sen university, Guangzhou, China)
    • 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] Structural Dynamics of 1D and 2D Cyanide-bridged Coordination Polymers: Thermal Expansion and Melting2019

    • 著者名/発表者名
      R. Ohtani
    • 学会等名
      日本化学会第99回春季年会 the Asian International Symposium -Coordination Chemistry and Organometallic Chemistry-
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tunable anisotropic thermal expansions of two-dimensional coordination polymers2019

    • 著者名/発表者名
      R. Ohtani, T. Hiraoka, H. Matsunari, S. Hayami
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/view/ryoohtani-chem/publications

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K007155/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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