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錯体内包型発光性超分子のオンデマンド発光制御

研究課題

研究課題/領域番号 19K15589
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
研究機関長崎大学

研究代表者

堀内 新之介  長崎大学, 工学研究科, 助教 (50755915)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード発光性超分子 / 自己集合 / 分子認識 / 分子間相互作用 / アニオン / キラル / 円偏光発光 / 分子対称性 / 包接誘起発光増強 / 異方性因子 / 光化学 / イオン対 / 超分子化学
研究開始時の研究の概要

本研究では,発光性金属錯体を水素結合性カプセルに包接させることで得られる錯体内包型発光性超分子を用いて「自己集合性分子ホスト内での錯体化学」における光化学領域の更なる開拓を目指し,研究を行う。種々の発光性錯体・水素結合性カプセルからなる錯体内包型発光性超分子を合成し,錯体内包型発光性超分子の発光特性を自在に制御する方法を確立する。

研究成果の概要

本研究では,発光性金属錯体と水素結合性カプセルを組み合わせることで得られる錯体内包型超分子の光物性を,用いる発光性金属錯体を変えることでオンデマンドに制御する方法を確立することを目指した。その結果,用いるカチオン性錯体の対アニオンによって錯体内包型超分子の熱力学的安定性が変化し,観測される発光特性が変化することを見出した。また,発光性錯体の分子サイズを大きくすることで錯体内包型超分子が分子非対称化を起こし,円偏光発光の異方性因子g値も変化することが分かった。このように超分子形成に用いる発光性錯体の性質によって,アキラルな光物性だけでなくキラルな光物性も制御できることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって錯体内包型超分子の光物性をオンデマンドに制御する手法が明らかになった。近年ではレドックス活性の高い金属錯体の励起三重項状態を触媒として用いた研究が盛んに行われていることから,本研究で行われた成果は新たな発光性材料の開発につながるだけでなく,光レドックス触媒の開発にも応用できる可能性がある。また本研究では超分子形成に柔軟性が高い水素結合と分子間相互作用の協奏作用を用いている。本研究によって,通常では熱力学的に得ることが困難な低対称な分子集合体が生成することが明らかになったことから,本研究で用いている手法が新奇な分子集合構造を与える新しい方法論になる可能性がある。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 5件、 査読あり 10件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] TU Dortmund University/Philipps-Universitat Marburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] TU Dortmund University/Philipps-Universitat Marburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] TU Dortmund University/Philipps-Universitat Marburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] An asymmetric Pt diimine acetylide complex providing unique luminescent multinuclear sandwich complexes with Cu salts2022

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Shinnosuke、Hiroiwa Hirotaka、Sakuda Eri、Arikawa Yasuhiro、Umakoshi Keisuke
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 58 号: 21 ページ: 3489-3492

    • DOI

      10.1039/d1cc07108d

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multinuclear Ag Clusters Sandwiched by Pt Complex Units: Fluxional Behavior and Chiral‐at‐Cluster Photoluminescence2021

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Shinnosuke、Moon Sangjoon、Ito Akitaka、Tessarolo Jacopo、Sakuda Eri、Arikawa Yasuhiro、Clever Guido H.、Umakoshi Keisuke
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 号: 19 ページ: 10654-10660

    • DOI

      10.1002/anie.202101460

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Family of Heterobimetallic Cubes Shows Spin‐Crossover Behaviour Near Room Temperature2021

    • 著者名/発表者名
      Hardy Matthias、Tessarolo Jacopo、Holstein Julian J.、Struch Niklas、Wagner Norbert、Weisbarth Ralf、Engeser Marianne、Beck Johannes、Horiuchi Shinnosuke、Clever Guido H.、Lutzen Arne
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 号: 41 ページ: 22562-22569

    • DOI

      10.1002/anie.202108792

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Heteropolynuclear Pt-Ag System Having Cycloplatinated Rollover Bipyridyl Units2021

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Shinnosuke、Tanaka Seiya、Moon Sangjoon、Sakuda Eri、Ito Akitaka、Arikawa Yasuhiro、Umakoshi Keisuke
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 60 号: 3 ページ: 1513-1522

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c02843

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anion-mediated encapsulation-induced emission enhancement of an Ir(III) complex within a resorcin[4]arene hexameric capsule2020

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Shinnosuke、Matsuo Chiharu、Sakuda Eri、Arikawa Yasuhiro、Clever Guido H.、Umakoshi Keisuke
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 49 号: 25 ページ: 8472-8477

    • DOI

      10.1039/d0dt01485k

    • NAID

      120006988122

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Emissive Supramolecular Systems Based on Reversible Bond Formation and Noncovalent Interactions2020

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Shinnosuke、Umakoshi Keisuke
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: 21 号: 3 ページ: 469-479

    • DOI

      10.1002/tcr.202000125

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunable Fullerene Affinity of Cages, Bowls and Rings Assembled by PdII Coordination Sphere Engineering2019

    • 著者名/発表者名
      Chen Bin、Horiuchi Shinnosuke、Holstein Julian J.、Tessarolo Jacopo、Clever Guido H.
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 25 号: 65 ページ: 14921-14927

    • DOI

      10.1002/chem.201903317

    • 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] Pd(II) Coordination Sphere Engineering: Pyridine Cages, Quinoline Bowls, and Heteroleptic Pills Binding One or Two Fullerenes2019

    • 著者名/発表者名
      Chen Bin、Holstein Julian J.、Horiuchi Shinnosuke、Hiller Wolf G.、Clever Guido H.
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 22 ページ: 8907-8913

    • DOI

      10.1021/jacs.9b02207

    • 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] Synthesis and photophysical properties of butterfly-shaped dinuclear Pt(II) complex having NHC-based chelate ligands2019

    • 著者名/発表者名
      Moon Sangjoon、Horiuchi Shinnosuke、Sakuda Eri、Ito Akitaka、Arikawa Yasuhiro、Umakoshi Keisuke
    • 雑誌名

      Inorganica Chimica Acta

      巻: 493 ページ: 43-48

    • DOI

      10.1016/j.ica.2019.04.045

    • NAID

      120006987704

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Encapsulation condition dependent photophysical properties of polypyridyl Ru(II) complexes within a hydrogen-bonded capsule2019

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Shinnosuke、Tanaka Hiroto、Sakuda Eri、Arikawa Yasuhiro、Umakoshi Keisuke
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 48 号: 16 ページ: 5156-5160

    • DOI

      10.1039/c9dt00737g

    • NAID

      120006987732

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カチオン性Ir錯体とレゾルシンアレーンからなる複合体結晶の創成と性質2021

    • 著者名/発表者名
      小倉祥太, 堀内新之介, 作田絵里, 有川康弘, 馬越啓介
    • 学会等名
      第58回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] カチオン性Ir錯体とレゾルシンアレーンを用いた細孔性結晶の構築2021

    • 著者名/発表者名
      小倉祥太, 堀内新之介, 作田絵里, 有川康弘, 馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第71回討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Ir錯体とレゾルシンアレーンからなる細孔性結晶の合成と性質2021

    • 著者名/発表者名
      小倉祥太, 堀内新之介, 作田絵里, 有川康弘, 馬越啓介
    • 学会等名
      令和3(2021年)度日本結晶学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 有機ホストと金属錯体からなる複合体結晶の創出2021

    • 著者名/発表者名
      堀内新之介
    • 学会等名
      2021年度物性研究所短期研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Induced-fit assembly in a synthetic hydrogen-bonding supramolecular system2021

    • 著者名/発表者名
      S. Horiuchi, E. Sakuda, Y. Arikawa, K. Umakoshi
    • 学会等名
      2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Supramolecular Metal Complexes Insulated by Hydrogen-Bonded Capsules2019

    • 著者名/発表者名
      S. Horiuchi, E. Sakuda, Y. Arikawa, K. Umakoshi
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on the Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds (ISPPCC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水素結合性カプセルへのカチオン性Ir錯体の包接と発光特性:アニオンによる影響2019

    • 著者名/発表者名
      松尾千春,堀内新之介,作田絵里,有川康弘,馬越啓介
    • 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] Supramolecular Luminescent Metal Complexes Insulated by a Hydrogen-bonded Capsule2019

    • 著者名/発表者名
      S. Horiuchi
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会コラボレーション企画 ナノ空間を反応場・デバイスとして活用する物質科学
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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