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遷移金属錯体の円偏光発光 -機構と励起状態構造-

研究課題

研究課題/領域番号 20K05544
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
研究機関成蹊大学

研究代表者

坪村 太郎  成蹊大学, 理工学部, 教授 (70188621)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード円偏光発光 / 金属錯体 / 銅錯体 / パラジウム錯体 / 白金錯体 / キラリティ / 円偏光二色性 / 円偏光分光計 / 光化学 / 分光器 / 発光性錯体
研究開始時の研究の概要

d10電子配置を有する金属種にキラルなジホスフィンまたはジイミン配位子等が結合した金属錯体を合成し、その円偏光発光(CPL)の測定を行い、CPLの生じるメカニズムを探る。また各種のねじれ構造を持った錯体について、単分子系のみならずエキサイプレックス系も含めて、円二色性(CD)の結果と、CPLの結果を比較することで、励起状態の構造変化について考察を行う。得られた結果と量子化学計算の結果をあわせて従来得られなかった励起状態に関する情報を得る。
また一方、研究室独自設計の円偏光発光分光計の改良を行い、さらなる高感度化を図ると共に、同じ装置で円二色性を測定する試みもあわせて行う。

研究成果の概要

本研究においては銅錯体を中心に各種の発光性キラル遷移金属錯体の合成を行い、その円偏光発光特性を明らかにした。近年化合物の円偏光発光の研究例は非常な勢いで増加しているが、特に遷移金属錯体についてはどのようにすると円偏光発光性が増すのかの指針はない状態である。本研究では銅錯体については配位子のねじれの観点から円偏光性と構造の相関を示すことができた。また、D2対称のキラルパラジウム錯体を合成し、比較的強い円偏光性を示すことを明らかにした。また白金錯体においてはエキシマ生成によって円偏光性が著しく増すことを明らかにし、励起状態のキラル構造を示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

円偏光発光は、近年報告が非常な勢いで増加している。特に有機物においては以前では考えられなかったほどの大きな円偏光性を示す化合物の報告が次々となされているが、遷移金属錯体ではまだ報告例は少ない。また、円偏光発光によって、励起状態の構造の情報が得られることはきわめて重要な学術的な意義を持つと私は考えるが、そのような観点での報告は有機物も含めて少ないことが現状である。そのような中で、本研究によって遷移金属錯体の円偏光がどのような場合に強くなるのかを示しすことができた。また、励起状態でエキシマーを作ることでキラリティが増加することが示された。錯体でこのようなことが示された意義も大きいと考える。

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

    (24件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Structure and Circularly Polarized Luminescence of Copper(I) Complexes Bearing Bipyridine and Chiral Diphosphine Ligands2023

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Yuri、Sato Rumi、Yamazaki Yasuomi、Tsubomura Taro
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 52 号: 1 ページ: 29-32

    • DOI

      10.1246/cl.220455

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circularly Polarized Luminescence Properties of Heteroleptic Mononuclear Cu(I) Complexes Bearing (<i>R</i>)-BINAP and a Diphosphine-dichalcogenide Ligand2023

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Yasuomi、Furukawa Shota、Ishikawa Yuri、Sato Rumi、Tsubomura Taro
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 52 号: 1 ページ: 55-58

    • DOI

      10.1246/cl.220450

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circularly Polarized Luminescence of Palladium(0) Complexes Bearing Chiral Diphosphines2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada Yusuke、Tsubomura Taro
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 52 号: 3 ページ: 144-147

    • DOI

      10.1246/cl.220517

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circularly Polarized Luminescence of Cyclometalated Platinum(II) Complex Excimers: Large Difference between Isomers2022

    • 著者名/発表者名
      Morikubo Jun、Tsubomura Taro
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 61 号: 43 ページ: 17154-17165

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.2c02662

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual mechanoluminescence system comprising a solid-state di-copper(I) complex containing N-heterocyclic carbene ligands2021

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Shigesaburo、Katsuragi Haruka、Ikeda Tsukasa、Oshima Kazumasa、Satokawa Shigeo、Yamazaki Yasuomi、Tsubomura Taro
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 50 号: 25 ページ: 8845-8850

    • DOI

      10.1039/d1dt00501d

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Photophysical Properties of Simple Palladium(0) Complexes Bearing Triphenylphosphine Derivatives2021

    • 著者名/発表者名
      Kakizoe Daichi、Nishikawa Michihiro、Ohkubo Takuma、Sanga Masashi、Iwamura Munetaka、Nozaki Koichi、Tsubomura Taro
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 60 号: 13 ページ: 9516-9528

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.1c00631

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Series of Mixed-Ligand Cu(I) Complexes Comprising Diphosphine-Disulfide Ligands: Effects of Diphosphine Ligands on Luminescent Properties2020

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Yasuomi、Tsukuda Toshiaki、Furukawa Shota、Dairiki Ayumi、Sawamura Shota、Tsubomura Taro
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 59 号: 17 ページ: 12375-12384

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c01445

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] パラジウム(II)カルベン錯体の合成と発光2022

    • 著者名/発表者名
      坪村太郎,大井結花,田村葵
    • 学会等名
      第33回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] 発光性d10金属錯体の基礎と機能開発2021

    • 著者名/発表者名
      坪村太郎
    • 学会等名
      第32回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 時間分解分光法を用いた長寿命銅錯体の発光機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      江原 巧,宮田潔志,山崎康臣,坪村太郎,恩田 健
    • 学会等名
      第32回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] キラルなジホスフィン配位子とジイミン配位子を有するCu(I)錯体のキラル分光特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      石川裕理,山崎康臣,坪村太郎
    • 学会等名
      第32回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 様々なホスフィン配位子を有する発光性 Pt(0)錯体の合成と発光特性の調査2021

    • 著者名/発表者名
      水本陽司,山崎康臣,坪村太郎
    • 学会等名
      第32回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Luminescence of copper(I), palladium(0), platinum(0) complexes2021

    • 著者名/発表者名
      Taro TSUBOMURA
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and circularly polarized luminescence of luminescent copper(I) complexes with a chiral diphosphine ligand and a twisted-bipyridine ligand2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishikawa, Y. Yamazaki, T. Tsubomura
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photophysical properties of platinum(0) complexes bearing phosphine ligands2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Mizumoto, Y. Yamazaki, T. Tsubomura
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キラルなジホスフィン配位子とねじれジイミン配位子を有する発光性銅(I)錯体のキラル分光特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      石川裕理、山﨑康臣、坪村太郎
    • 学会等名
      日本化学会第102春期年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ジイミン配位子とジホスフィン配位子を有するキラルな発光性銅(Ⅰ)錯体の合成と円偏光発光2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤瑠美、石川裕理、山崎康臣、坪村 太郎
    • 学会等名
      日本化学会第102春期年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ホスフィン配位子を有する Pt(0)錯体の発光挙動とクロミック挙動2021

    • 著者名/発表者名
      水本陽司、山﨑康臣、坪村太郎
    • 学会等名
      日本化学会第102春期年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] カルベン銅(Ⅰ)多核錯体の合成と発光特性2021

    • 著者名/発表者名
      中村寛太、山﨑康臣、坪村太郎
    • 学会等名
      日本化学会第102春期年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 単座ホスフィン配位子を有する白金(0)錯体の発光特性2021

    • 著者名/発表者名
      水本 陽司、山﨑 康臣、小河 重三郎、坪村 太郎
    • 学会等名
      日本化学会第101春期年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] キラルなジホスフィン配位子とねじれジイミン配位子を有する発光性銅(I)錯体の合成と円偏光発光2021

    • 著者名/発表者名
      石川 裕理、山﨑 康臣、小河 重三郎、坪村 太郎
    • 学会等名
      日本化学会第101春期年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] キラルな銅(I)錯体の合成と円偏光発光(CPL)2020

    • 著者名/発表者名
      石川裕理・山﨑康臣・坪村太郎
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] d10金属錯体を増感剤に用いたアップコンバージョン発光系の開発2020

    • 著者名/発表者名
      中島真奈・小河重三郎・山﨑康臣・坪村太郎
    • 学会等名
      2020年web光化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] N-複素環カルベン配位子を有する銅(I)二核錯体の合成と分光特性2020

    • 著者名/発表者名
      葛城 はるか・小河 重三郎・山﨑 康臣・坪村 太郎
    • 学会等名
      2020年web光化学討論会
    • 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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