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吸着分子のダイナミクスを物理的変数とした包接体の磁気特性制御と機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 19J12589
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
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

芳野 遼  九州大学, 理学府, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード多孔性配位高分子 / 磁気秩序 / スピンクロスオーバー / ガス吸着 / 包接体
研究開始時の研究の概要

本申請課題では、磁気特性を組み込んだ多孔性金属錯体を基盤とし、分子包接体の内部空間に束縛した分子の挙動と磁性の動的連動の達成、およびその機構の解明に取り組む。細孔空間の適切な設計、特に骨格の低次元化によって細孔の体積とゲスト分子の密度を制御し、細孔内に束縛した分子の物性と骨格物性との相関を系統的に調査することで、吸着分子と骨格の物性・構造が高度に連動した分子包接体の物性科学を展開する。

研究実績の概要

金属イオンと有機配位子から構成される多孔性多孔性配位高分子 (PCPs) は柔軟な骨格構造や修飾可能な規則的細孔など、従来の多孔性材料にはない特徴を有する。PCPs は新規の吸着材料としての応用志向が強く、その規則的細孔を利用したガス吸着・分離・吸蔵の高性能化に関してはこれまで活発に議論されてきた。しかしながら、ゲスト分子を吸着した「包接体」と吸着分子の細孔内における動的挙動、更にこれらの物性の相関に着目した研究は殆どないのが現状である。そこで、本研究ではゲスト吸着状態での in situ 物性測定システムを独自開発し、ゲスト分子に対して応答性の高い PCPs を合成することで、多孔性機能と磁気特性の連動およびゲスト分子の細孔内挙動とスピン状態の相関メカニズムの解明を目的としている。本年度は昨年度の研究活動によって得られた知見を活かして研究を推進した。また、共同研究では申請者が設計したin situ 物性測定システムを駆使することで発光や磁気特性を有する機能性金属錯体、PCPs の物性評価も行い、それらの研究成果を Chem. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Inorg. Chem.に投稿し、掲載に至っている。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件)

  • [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] Host-Guest Interaction Modulation in Porous Coordination Polymers for Inverse Selective CO2/C2H2 Separation2021

    • 著者名/発表者名
      Gu Yifan、Zheng Jia‐Jia、Otake Ken‐ichi、Shivanna Mohana、Sakaki Shigeyoshi、Yoshino Haruka、Ohba Masaaki、Kawaguchi Shogo、Wang Ying、Li Fengting、Kitagawa Susumu
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 号: 21 ページ: 11688-11694

    • DOI

      10.1002/anie.202016673

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Guest-Tunable Excited States in a Cyanide-Bridged Luminescent Coordination Polymer2021

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Kenta、Yoshino Haruka、Shimoda Yuushi、Saigo Masaki、Miyata Kiyoshi、Onda Ken、Sugimoto Kunihisa、Yamate Hitomi、Miura Hiroki、Le Ouay Benjamin、Ohtani Ryo、Ohba Masaaki
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 60 号: 9 ページ: 6140-6146

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.1c00702

    • 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] Guest-selective and reversible magnetic phase switching in a pseudo-pillared-layer porous magnet2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshino Haruka、Tomokage Narumi、Mishima Akio、Le Ouay Benjamin、Ohtani Ryo、Kosaka Wataru、Miyasaka Hitoshi、Ohba Masaaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 号: 42 ページ: 5211-5214

    • DOI

      10.1039/d1cc01526e

    • 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] Crystalline assembly of metal-organic polyhedra driven by ionic interactions with polyoxometalates2021

    • 著者名/発表者名
      Le Ouay Benjamin、Yoshino Haruka、Sasaki Kenta、Ohtsubo Yuta、Ohtani Ryo、Ohba Masaaki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 号: 42 ページ: 5187-5190

    • DOI

      10.1039/d1cc01185e

    • 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
  • [学会発表] CO2-induced Magnetic Phase Conversion in a Flexible Double-layer Type Porous Magnet2021

    • 著者名/発表者名
      1.Haruka Yoshino, Narumi Tomokage, Ken-ichi Otake, Susumu Kitagawa, Masaaki Ohba
    • 学会等名
      The 1st Asian Conference on Molecule Magnetism (ACMM2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二次元中空シート型配位高分子の構造と磁気特性の可逆的変換2020

    • 著者名/発表者名
      芳野 遼、大谷 亮、大場正昭
    • 学会等名
      錯体化学会オンライン研究会「錯体化学に基づく分子の構造変換設計と機能制御」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アルカンガスを包接した多孔性金属錯体が示す多重スピン状態変化と非平衡状態2020

    • 著者名/発表者名
      芳野 遼、三島章雄、大竹研一、北川進、大場正昭
    • 学会等名
      分子科学会オンライン討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A CO2-responsive Porous Magnet Having Different Interlayer Structures2020

    • 著者名/発表者名
      1.Haruka Yoshino, Narumi Tomokage, Ken-ichi Otake, Susumu Kitagawa, Masaaki Ohba
    • 学会等名
      錯体化学会第70回討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CO2-driven Switching of Magnetic Phase in a Flexible Double-layer Type Porous Magnet2020

    • 著者名/発表者名
      Haruka Yoshino, Narumi Tomokage, Ken-ichi Otake, Susumu Kitagawa, Masaaki Ohba
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CO2-induced Magnetic Phase Conversion in a Flexible Double-layer Type Porous Magnet2020

    • 著者名/発表者名
      Haruka Yoshino, Narumi Tomokage, Ken-ichi Otake, Susumu Kitagawa, Masaaki Ohba
    • 学会等名
      The 1st Asian Conference on Molecule Magnetism
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 柔軟な二次元中空シート型配位高分子のゲスト吸脱着に連動した構造および磁気特性変換2019

    • 著者名/発表者名
      芳野 遼、大庭久佳、馬込英輔、大谷亮、大場正昭
    • 学会等名
      第33回日本吸着学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CO2 応答を示す多孔性磁性体のガス圧依存的な磁気秩序相変換2019

    • 著者名/発表者名
      芳野 遼、友景成美、大竹研一、北川進、大場正昭
    • 学会等名
      九州錯体化学懇親会50周年記念シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Guest Selective Magnetic and Structural Switching in a 2-D Hollow-Sheet-Type Coordination Polymer2019

    • 著者名/発表者名
      Haruka Yoshino, Hisayoshi Ohba, Akio Mishima, Eisuke Magome, Ryo Ohtani, Masaaki Ohba
    • 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] アモルファス構造を有する二次元型配位高分子の局所的対称性とゲスト吸着特性の相関2019

    • 著者名/発表者名
      芳野 遼、下田さゆり、山神光平、和達大樹、山岸弘奈、瀬戸山寛之、大場正昭
    • 学会等名
      第22回XAFS討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 柔軟な二次元層状型配位高分子のゲスト吸着特性と局所的対称性2019

    • 著者名/発表者名
      芳野 遼、下田さゆり、山神光平、和達大樹、山岸弘奈、瀬戸山寛之、大場正昭
    • 学会等名
      XAFS夏の学校2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 二次元中空シート型配位高分子のゲスト吸脱着による構造および磁気特性変換2019

    • 著者名/発表者名
      芳野 遼、大庭久佳、三島章雄、大場正昭
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] Control of Guest Adsorption Property in Novel 2-D Hollow-Sheet-Type Coordination Polymers2019

    • 著者名/発表者名
      Haruka Yoshino, Sakuya Tanaka, Hisayoshi Ohba, Masaaki Ohba
    • 学会等名
      7th Asian Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CO2-responsive Porous Magnet Having Flexible Double-layer Type Structure2019

    • 著者名/発表者名
      Haruka Yoshino, Narumi Tomokage, Ken-ichi Otake, Susumu Kitagawa, Masaaki Ohba
    • 学会等名
      7th European Conference on Molecular Magnetism
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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