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時間分解円偏光分光による遷移金属錯体の励起状態キラルダイナミクスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K05526
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34010:無機・錯体化学関連
研究機関富山大学

研究代表者

岩村 宗高  富山大学, 学術研究部理学系, 講師 (60372942)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード金属錯体 / 希土類 / 円偏光発光 / 時間分解発光 / キラル / 光学選択的反応 / アロステリック効果 / 遭遇イオン対 / 超高速時間分解分光 / 発光分光 / 時間分解円偏光発光 / 光学選択的消光反応 / ユウロピウム / ヤーン・テラー変形
研究開始時の研究の概要

CPL分光と、時間分解発光分光の2種の発光分光法を組み合わせ、フェムト秒時間領域まで測定可能なCPL分光システムを開発する。ナノ秒時間分解能を持つシステムを用いて、アミノ酸によってキラリティを誘起された発光性希土類錯体の光学選択的消光反応を観測する。フェムト秒では、円偏光励起した縮重励起状態からの円偏光異方性発光を検出する。

研究成果の概要

光励起状態の金属錯体について、円偏光発光分光を含めた時間分解発光測定を行った。励起状態でヤーン・テラー変形を示す銅(I)錯体を円偏光励起し、この発光の円偏光異方性の時間変化をフェムト秒時間領域で計測したが、十分な強度の円偏光異方性信号が得られなかった。一方、ナノ秒時間領域で行ったEu錯体と、キラルなコバルト錯体が共存する水溶液の時間分解発光信号の円偏光異方性を計測したところ、短寿命種に強い円偏光異方性があることが見出された。Eu錯体とCo錯体が遭遇イオン対を形成することで、エネルギー移動による消光反応が起こると同時に、キラルな構造変形がEu錯体におこることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アキラルな[Eu(pda)2]-がキラルな[Co(en)3]3+により円偏光発光を示すことが明らかとなった。アミノ酸以外のキラル分子で円偏光を[Eu(pda)2]-に誘起するはじめての例である。時間分解CPLを計測することにより、短寿命種がCPLを示すことが分かった。これは時間分解CPLの有効性を示した珍しい例のひとつである。一方、フェムト秒時間分解CPLでは課題を残すことになった。直励起で励起縮重状態を生成する系にて再検討する必要がある。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Spectroscopic mapping of the gold complex oligomers (dimer, trimer, tetramer, and pentamer) by excited-state coherent nuclear wavepacket motion in aqueous solutions2023

    • 著者名/発表者名
      M. Iwamura, R. Urayama, A. Fukui, K. Nozaki, L. Liu, H. Kuramochi, S. Takeuchi, T. Tahara
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 25 号: 2 ページ: 966-974

    • DOI

      10.1039/d2cp04823j

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Coherent Vibration and Femtosecond Dynamics of the Platinum Complex Oligomers upon Intermolecular Bond Formation in the Excited State2020

    • 著者名/発表者名
      Iwamura Munetaka、Fukui Airi、Nozaki Koichi、Kuramochi Hikaru、Takeuchi Satoshi、Tahara Tahei
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 59 号: 51 ページ: 23154-23161

    • DOI

      10.1002/anie.202011813

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 発光性分子集合体のコヒーレント振動と構造変形ダイナミクス2023

    • 著者名/発表者名
      岩村宗高
    • 学会等名
      第103回春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultrafast Spectroscopy of Platinum(II) Complex Oligomers in Solutions2022

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Iwamura, Honoka Watanabe, Koichi Nozaki, Tsukasa Takanashi, Hikaru Kuramochi, and Tahei Tahara
    • 学会等名
      ISPPCC 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 岩村 宗高・浦山 里奈・福井 愛理・野崎 浩一・Li Liu 倉持 光 竹内 佐年 田原 太平2022

    • 著者名/発表者名
      水溶液中におけるジシアノ金(I)錯体の励起2量体から5量体の時間分解吸収・発光および振動スペクトル
    • 学会等名
      配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 不均一カチオン場をもつ水溶液中における ジシアノ金(I)会合体の発光特性2022

    • 著者名/発表者名
      井上 大知・岡田 莉奈  野﨑 浩一・萩原 英久・岩村 宗高
    • 学会等名
      配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CPL and CD spectra of achiral Eu(III) complex in solution containing amino acids2022

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Iwamura, Miho Sakai, Yuzuki Nakauchi, Koichi Nozaki
    • 学会等名
      第102回日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Chiral sensing microscopy using circularly polarized luminescence of lanthanide complexes with homo- or hetero-association of chiral amino acids2021

    • 著者名/発表者名
      Munetaka Iwamura, Hikaru Koike, Tatsuya Iwashita and Koichi Nozaki
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 溶液中におけるジピリジル白金(II)錯体会合体の励起状 態ダイナミクス2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉 ほのか,岩村 宗高, 野﨑 浩一,高梨 司,倉持 光, 田原 太平
    • 学会等名
      第70回錯体化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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