分子素子開発に向けた拡張π共役系多核金属錯体に関する研究

• 研究課題/領域番号: 22350026
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 穐田 宗隆 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (50167839)
• 研究分担者: 小池 隆司 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教 (30451991)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円); 2013年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2010年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 分子回路 / 分子ワイヤー / 分子ジャンクション / ポルフィリン / 有機金属化学 / アセチレン / 有機金属化合物 / π共役 / 分子素子 / π共役系

研究概要

分子回路の開発に向けて分子デバイス開発を行い、以下の成果をあげた。　1) 二次元分子ワイヤーの構築　分子回路における配線材料として二次元骨格を有する分子デバイスとして、ヘキサアリールベンゼン系の有効性を示した。　2) 光スイッチの原理解明　性能の金属や配位子に対する依存性を量子化学計算により解析し、光過程の終盤の過程により反応が支配される。　3) 集積型拡張π共役金属錯体の創製　ポルフィリンを含む単核、二核、四核錯体を合成し、そのスタッキング、発光特性のスイッチング、リンカー性能、二次元金属間相互作用を明らかにした。
今後、本研究で得られた成果に基づいて、分子回路構築に一歩でも近づきたい。

研究成果

• [雑誌論文] Yusuke Yasu, Yusuke Arai, Ren Tomita, Takashi Koike, and Munetaka Akita (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Yasu, Yusuke Arai, Ren Tomita, Takashi Koike, and Munetaka Akita
  • 雑誌名: Org. Lett 巻: 16 ページ: 780-783
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Regio- and Diastereoselective Synthesis of CF3-Substituted Lactones via Photoredox-Catalyzed Carbolactonization of Alkenoic Acids (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Yasu, Yusuke Arai, Ren Tomita, Takashi Koike, Munetaka Akita
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 16 号: 3 ページ: 780-783
  • DOI: 10.1021/ol403500y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zinc-porphyrins functionalized with redox-active metal peripherals : enhancement of dπ-pπ interaction leading to unique assembly and redox-triggered remote switching of fluorescence (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahito Murai, Manabu Sugimoto, and Munetaka Akita
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 42 ページ: 16108-16120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zinc-porphyrins functionalized with redox-active metal peripherals: enhancement of dπ–pπ interaction leading to unique assembly and redox-triggered remote switching of fluorescence (2013)
  • 著者名/発表者名: Masahito Murai, Manabu Sugimoto, and Munetaka Akita
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 42 号: 45 ページ: 16108-16120
  • DOI: 10.1039/c3dt51675j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Photocatalytic Activity of Methylstyrene Oligomerization through Effective Metal-to-Ligand Charge-Transfer Localization on the Bridging Ligand (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Nitadori, Takeshi Takahashi, Akiko Inagaki, and Munetaka Akita
  • 雑誌名: Inorg. Chem 巻: 51 ページ: 51-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical Study on the Photocyclization Mechanism of Diarylethenes with Transition Metal Substituents (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Hatakeyama, Satoshi Yokojima, Keiko Shinoda, Takashi Koike, Munetaka Akita and Shinichiro Nakamura
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 85 ページ: 679-686
  • NAID: 10030785196
  • 査読あり
• [雑誌論文] Color Change of Redox-active Organometallic Dithienylethene Complexes by Photochemical and Redox Processes (2012)
  • 著者名/発表者名: Huifang Li, Takashi Koike, and Munetaka Akita
  • 雑誌名: Dyes and Pigments 巻: 92 ページ: 854-860
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visible-light-driven Oxidation of 1,3-Dicarbonyl Compounds via Catalytic Disproportionation of TEMPO by Photoredox Catalysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Koike, Yusuke and Munetaka Akita
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 41 ページ: 999-1001
  • NAID: 10031031757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visible-light-induced Selective Generation of Radicals from Organoborates by Photoredox Catalysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Yasu, Takashi Koike, and Munetaka Akita
  • 雑誌名: Adv. Synth. Cat 巻: 354 ページ: 3414-3420
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visible-Light-induced Selective Generation of Radicals from Organoborates by Photoredox Catalysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasu
  • 雑誌名: Adv. Synth. Catal. 巻: 354 号: 18 ページ: 3414-3420
  • DOI: 10.1002/adsc.201200588
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visible-light-driven Oxidation of 1,3-Dicarbonyl Compounds via Catalytic Disproportionation of TEMPO by Photoredox Catalysis (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Koike
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 41 号: 9 ページ: 999-1001
  • DOI: 10.1246/cl.2012.999
  • NAID: 130004426694
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theoretical Study on the Photocyclization Mechanism of Diarylethenes with Transition-Metal Substituents (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Hatakeyama
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 85 号: 6 ページ: 679-686
  • DOI: 10.1246/bcsj.20110336
  • NAID: 130004059042
  • 査読あり
• [雑誌論文] 有機金属分子ワイヤーの高次元化と機能化 : 分子回路の構築へ向けて (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中裕也, 穐田宗隆
  • 雑誌名: 有機合成化学協会誌 巻: 69 ページ: 864-876
  • NAID: 10029617438
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochromic Organometallics, A Stimuli-responsive System : An Approach to Smart Chemical Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Munetaka Akita
  • 雑誌名: Organometallics 巻: 30 ページ: 43-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo- and Electro-chromic Organometallics with Dithienylethene (DTE) Linker, L_2CpM-DTE-MCpL_2 : Dually Stimuli-responsive Molecular Switch (2011)
  • 著者名/発表者名: Keiko Motoyama, Huifang Li, Takashi Koike, Makoto Hatakeyama, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura and Munetaka Akita
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 40 ページ: 10643-10657
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Photocatalytic Activity of α-Methylstyrene Oligomerization through Effective Metal-to-Ligand Charge-Transfer Localization on the Bridging Ligand (2011)
  • 著者名/発表者名: 似鳥広幸・高橋健・稲垣昭子・穐田宗隆
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 51 号: 1 ページ: 51-62
  • DOI: 10.1021/ic200291t
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo- and Electro-chromic Organometallics with Dithienylethene (DTE) Linker, L2CpM-DTE-MCpL2 (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Motoyama, H.Li, T.Koike, M.Akita
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 40 号: 40 ページ: 10643-10657
  • DOI: 10.1039/c1dt10727e
  • 査読あり
• [雑誌論文] 有機金属分子ワイヤーの高次元化と機能化:分子回路の構築へ向けて (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中裕也・穐田宗隆
  • 雑誌名: 有機合成化学会誌 巻: 69 ページ: 864-876
  • NAID: 10029617438
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochromic Organometallics with a Dithienylethene (DTE) Bridge, M-C≡C-DTE-C≡C-M [M= MCp*(dppe)] : Photoswitchable Molecular Wire (M= Fe) vs. Dual Photo- and Electro-chromism (M= Ru) (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuya Tanaka, Takuya Ishisaka, Akiko Inagaki, Takashi Koike, Claude Lapinte, and Munetaka Akita
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. ページ: 4762-4776
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reversible, Fine Performance Tuning of Organometallic Molecular Wire by Addition, Ligand Replacement and Removal of Dicobalt Fragments (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuya Tanaka, Takashi Koike, and Munetaka Akita
  • 雑誌名: Eur. J. Inorg. Chem ページ: 3571-3575
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2-Dimensional molecular wiring based on toroidal delocalization of hexaarylbenzene (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuya Tanaka, Takashi Koike, and Munetaka Akita
  • 雑誌名: Chem. Commun ページ: 4529-4531
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2-Dimensional molecular wiring based on toroidal delocalization of hexaarylbenzene. (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, T.Koike, M.Akita
  • 雑誌名: Chem.Commun. ページ: 4529-4531
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reversible, Fine Performance Tuning of Organometallic Molecular Wire by Addition, Ligand Replacement and Removal of Dicobalt Fragments (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, T.Koike, M.Akita
  • 雑誌名: Eur.J.Inorg.Chem. ページ: 3571-3575
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochromic Organometallics with a Dithienylethene (DTE) Bridge, M-C≡C-DTE-C≡C-M (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Tanaka, T.Ishisaka, A.Inagaki, T.Koike, C.Lapinte, M.Akita
  • 雑誌名: Chem.Eur.J. ページ: 4762-4776
  • 査読あり
• [学会発表] Photoredox Catalysis : An Easy and Green Access to Radical Chemistry (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Koike and Munetaka Akita
  • 学会等名: New Trends in Modern Inorganic Chemistry - XV
  • 発表場所: Indian Institute of Technology, ルールキー,インド)
• [学会発表] Organometallic Molecular Wires with Porphyrin-linkers (2013)
  • 著者名/発表者名: Masanori Ono, Kentaro Mishiba, Takashi Koike, Yuya Tanaka and Munetaka Akita
  • 学会等名: International Symposium on Molecular Materials & Devices
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] Photoredox Catalysis : An Easy and Green Access to Radical Chemistry (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Koike and Munetaka Akita
  • 学会等名: 5th Gratama workshop
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] Photoredox Catalysis: An Easy and Green Access to Radical Chemistry (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Koike and Munetaka Akita
  • 学会等名: New Trends in Modern Inorganic Chemistry - XV
  • 発表場所: IIT Roorkee インド
  • 招待講演
• [学会発表] Visiblelight-Driven Organometallic Catalysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Koike and Munetaka Akita
  • 学会等名: Frontier 2012
  • 発表場所: レンヌ,フランス
• [学会発表] Photochromic Organometallics : Switching and Multi-color Chromism of Dithienylethene Complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: Munetaka Akita
  • 学会等名: Symposium on Photoactive Synthetic Materials 2012 (SPASM2012)
  • 発表場所: ブロツワフ,ポーランド
• [学会発表] Visible Light Driven Organometallic Catalysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Akiko Inagaki, Takashi Koike, and Munetaka Akita
  • 学会等名: The 25th International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC2012)
  • 発表場所: リスボン
• [学会発表] Visible-Light Driven Organometallic Catalysis (2012)
  • 著者名/発表者名: 穐田宗隆
  • 学会等名: 第２５回国際有機金属会議
  • 発表場所: リスボン（ポルトガル）
  • 招待講演
• [学会発表] Carbon-rich Organometallics : From Clusters to Molecular Devices (2011)
  • 著者名/発表者名: 穐田宗隆
  • 学会等名: 2011 Inorganic Conference of the Royal Australian Chemical Institute and the New Zealand Institute of Chemistry
  • 発表場所: パース(オーストラリア)(基調講演)
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] Molecular Devices Based on Carbon-rich Organometallics (2011)
  • 著者名/発表者名: Munetaka Akita
  • 学会等名: 2011 Inorganic Conference of the Royal Australian Chemical Institute and the New Zealand Institute of Chemistry (IC'11)
  • 発表場所: パース,オーストラリア
• [学会発表] 炭素集合体の有機金属化学 -クラスターから分子デバイスへ (2010)
  • 著者名/発表者名: 穐田宗隆
  • 学会等名: 理研シンポジウム第6回有機金属化学研究の最前線
  • 発表場所: 理研
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] 炭素集合体の有機金属化学-クラスターから分子デバイスへ (2010)
  • 著者名/発表者名: 穐田宗隆
  • 学会等名: 理研シンポジウム
  • 発表場所: 理研
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] Photochromic Organometallics with a Dithienylethene Bridge : Photoswitchable Molecular Wire (Fe) vs. Dual Photo- and Electro-chromism (Ru) (2010)
  • 著者名/発表者名: Munetaka Akita
  • 学会等名: Pre-Symposium on Organometallic Chemistry
  • 発表場所: National Taiwan University・台北
  • 年月日: 2010-07-18
• [学会発表] Photochromic Organometallics with a Dithienylethene Bridge : Photoswitchable Molecular Wire (Fe) vs. Dual Photo- and Electro-chromism (Ru) (2010)
  • 著者名/発表者名: Munetaka Akita
  • 学会等名: 2010 International Symposium on Organometallic Chemistry (ISOMC 2010)
  • 発表場所: The Chinese University of Hong Kong・香港
• [学会発表] Photochromic Organometallics with a Dithienylethene Bridge : Photoswitchable Molecular Wire (Fe) vs. Dual Photo- and Electro-chromism (Ru) (2010)
  • 著者名/発表者名: Munetaka Akita
  • 学会等名: 2010 International Symposium on Organometallic Chemistry
  • 発表場所: The Chinese University of Hong Kong・香港
• [図書] 触媒調製ハンドブック (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩本正和・穐田宗隆
  • 総ページ数: 702
  • 出版者: NTS
• [図書] 触媒調製ハンドブック (2010)
  • 著者名/発表者名: 穐田宗隆
  • 総ページ数: 702
  • 出版者: NTS
• [図書] 触媒調製ハンドブック (2010)
  • 著者名/発表者名: 穐田宗隆(編集委員)
  • 総ページ数: 800
  • 出版者: NTS
• [備考]
  • URL: http://www.res.titech.ac.jp/~smart/smartj.html
• [備考]
  • URL: http://www.res.titech.ac.jp/~smart/smartj.html