ビス（ジピリナト）亜鉛錯体の逐次錯形成を利用した分子フォトニックワイヤの構築

• 研究課題/領域番号: 24750054
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 坂本 良太 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (80453843)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: フォトニックワイヤ / 分子デバイス / 金属錯体 / 自己組織化 / 分子フォトニクス / ジピリン / 分子フォトニックワイヤ / ジピリン金属錯体 / 光化学 / 分子ワイヤ / ナノシート / 電気化学 / 光電変換 / オプトエレクトロニクス / 光導波路 / 亜鉛錯体 / 蛍光 / FERT

研究成果の概要

分子フォトニックワイヤ（MPW）とは、分子光デバイスの最も基本的ながら最重要の構成要素であり、ロジックゲートなど様々な素子間の光情報伝達を担う。本研究では強吸収・強発光性のビス（ジピリナト）亜鉛錯体の逐次的な錯形成による、MPWの創製を目指した。研究期間内に、非対称な亜鉛二核錯体が末端から逆末端へとフォトンを効率100%で伝達することを見出した。多核化により分子フォトニックワイヤの完成が見込める重要な研究成果である。一連の知見を発展させ、光電変換能を有するビス（ジピリナト）亜鉛錯体一次元ナノワイヤ・二次元ナノシートの構築にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Bis(dipyrrinato)metal(II) coordination polymers: Crystallization, exfoliation into single wires, and electric conversion ability (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryota Matsuoka, Ryojun Toyoda, Ryota Sakamoto, Mizuho Tsuchiya, Ken Hoshiko, Tatsuhiro Nagayama, Yoshiyuki Nonoguchi, Kunihisa Sugimoto, Eiji Nishibori, Tsuyoshi Kawai, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Chemical Science 巻: in press 号: 5 ページ: 2853-2858
  • DOI: 10.1039/c5sc00273g
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Heteroleptic bis(dipyrrinato)copper(II) and nickel(II) complexes (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryojun Toyoda, Mizuho Tsuchiya, Ryota Sakamoto, Ryota Matsuoka, Kuo-Hui Wu, Yohei Hattori, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: in press 号: 34 ページ: 15103-15106
  • DOI: 10.1039/c5dt00724k
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fabrication of Dense and Multi-layered Films of The Nickel Bis (dithiolene) Nanosheet By Means of The Langmuir-Schafer Method (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Hoshiko, Tetsuya Kambe, R. Sakamoto, K. Takada, and H. Nishihara
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 43 号: 2 ページ: 252-253
  • DOI: 10.1246/cl.130882
  • NAID: 130004867969
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Junction Effects on Interfacial Electron Transfer Between Bis (terpyridine) iron (II) and Hdrogen-Terminated Silicon (111) Electrode (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Maeda, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 20 号: 10 ページ: 2761-2764
  • DOI: 10.1002/chem.201304588
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reactivity and Electronic Properties of a Ferrocene Molecule Bearing an N,C-chelate BMes2 Unit (2014)
  • 著者名/発表者名: Yingli Rao, Tetsuro Kusamoto, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara, Suning Wang
  • 雑誌名: Organometallics 巻: 33 号: 7 ページ: 1787-1793
  • DOI: 10.1021/om500138f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Luminescent Heteroleptic Tris (dipyrrinato) indium (III) Complexes (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinpei Kusaka, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 53 号: 7 ページ: 3275-3277
  • DOI: 10.1021/ic500326u
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric dinuclear bis(dipyrrinato)zinc(II) complexes: Broad absorption and unidirectional quantitative exciton transmission (2014)
  • 著者名/発表者名: Mizuho Tsuchiya, Ryota Sakamoto,* Shinpei Kusaka, Yasutaka Kitagawa, Mitsutaka Okumura, Hiroshi Nishihara*
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 50 ページ: 1-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ordered Alignment of a One-Dimensional -Conjugated Nickel Bis(dithiolene) Complex Polymer Produced via a Liquid–Liquid Interfacial Reaction (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryota Matsuoka, Ryota Sakamoto,* Tetsuro Kusamoto, Tetsuya Kambe, Kenji Takada, Hiroshi Nishihara*
  • 雑誌名: Chem. Commum. 巻: 50 ページ: 1-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] 界面配位プログラミングによる電子機能ナノ構造体の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松岡 亮太、坂本 良太、山野井 慶徳、西原 寛
  • 雑誌名: ナノ学会会報 巻: 11 ページ: 63-69
  • NAID: 40019741142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metal Complex Oligomer and Polymer Wires on Electrodes : Tactical Constructions and Versatile Functionalities (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Maeda, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Polymer 巻: 54 号: 17 ページ: 4383-4403
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2013.04.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Triarylamine-Conjugated Bis(dipyrrinato)zinc(II) Complexes: Impact of Triarylamine on Photochemical Property and Multi-Redox Reaction (2013)
  • 著者名/発表者名: Mizuho Tsuchiya, Ryota Sakamoto*, Shinpei Kusaka, Junko Kakinuma, Hiroshi Nishihara*
  • 雑誌名: Electrochemistry 巻: 81 ページ: 337-339
  • NAID: 10031151994
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orthogonal bis (terpyridine)-Fe (II) metal complex wires on a tripod scaffold : Rapid electron transport (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryota Sakamoto, Yuuki Ohirabaru, Ryota Matsuoka, Hiroaki Maeda, Shunsuke Katagiri, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 49 号: 64 ページ: 7108-7110
  • DOI: 10.1039/c3cc42478b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intramolecular [2+2+2] cycloaddition of bis(propargylphenyl)​carbodiimides: synthesis of L-​shaped π-​extended compounds with pyrrolo[1,​2-​a]​[1,​8]​naphthyridine corner units (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Otani, T. Saito, R. Sakamoto, H. Osada, A. Hirahara, N. Furukawa, N. Kutsumura, T. Matsuo, K. Tamao
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 49 号: 55 ページ: 6206-6208
  • DOI: 10.1039/c3cc42792g
  • 査読あり
• [雑誌論文] A bis (terpyridine) iron network polymer on carbon for a potential energy storage material (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuo-Hui Wu, Hiroaki Maeda, Tetsuya Kambe, Ken Hoshiko, Eunice Jia Han Phua, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Dalton Trans. 巻: 42 号: 45 ページ: 15877-15880
  • DOI: 10.1039/c3dt51186c
  • 査読あり
• [雑誌論文] 1,4-Bis(4-ferrocenylphenylethynyl)anthraquinone by synchrotron X-ray powder diffraction (2013)
  • 著者名/発表者名: Maki Sachiko, Eiji Nishibori, Masanori Yoshida, Shinobu Aoyagi, Makoto Sakata, Masaki Takata, Mio Kondo, Masaki Murata, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Acta. Cryst. 巻: C69 号: 7 ページ: 696-703
  • DOI: 10.1107/s0108270113013978
  • 査読あり
• [雑誌論文] π-Conjugated Trinuclear Group-9 Metalladithiolenes with a Triphenylene Backbone (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Sakamoto, Tetsuya Kambe, S. Tsukada, K. Takada, K. Hoshiko, Y. Kitagawa, M. Okumura, H. Nishihara
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 52 号: 13 ページ: 7411-7416
  • DOI: 10.1021/ic400110z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative Study of Photochromic Ferrocene-conjugated Dimethyldihydropyrene Derivatives (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Muratsugu, Masa-aki Kishida, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 19 号: 51 ページ: 17314-17327
  • DOI: 10.1002/chem.201303456
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] meso -Alkynyl BODIPYs: Structure, Photoproperties, π-Extension, and Manipulation of Frontier Orbitals (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinpei Kusaka, 他4名
  • 雑誌名: Chemistry An Asian Journal 巻: 8 号: 4 ページ: 723-727
  • DOI: 10.1002/asia.201201176
  • 査読あり
• [雑誌論文] Terminal Redox Site Effect on the Long-Range Electron Conduction of Fe (tpy)_2 Oligomer Wires on Gold Electrode (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Katagiri. R. Sakamoto, H. Maeda, Y. Nishimori, T. Kurita. H. Nishihara
  • 雑誌名: Chemistry - A Europen Journal 巻: (in press) 号: 16 ページ: 5088-5096
  • DOI: 10.1002/chem.201203913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coodination Programming of Photofunctional Molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryota Sakamoto, Shinpei Kusaka, Mikihiro Hayashi, Michihiro Nishihawa, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Molecules 巻: 18 号: 4 ページ: 4091-4119
  • DOI: 10.3390/molecules18044091
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bis (terpyridine) metal coaplezx wires : Excellent long-range electron transfer ability and controllable intrawire redox conduction on silicon electrode (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Sakamoto, S. Katagiri, H. Maeda, H. Nishihara
  • 雑誌名: Coordination Chemistry Reviews 巻: 257 号: 9-10 ページ: 1493-1506
  • DOI: 10.1016/j.ccr.2012.08.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent azadipyrrinato zinc(II) complex: hybridisation with a dipyrrinato ligand (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinpei Kusaka, 他19名
  • 雑誌名: Dalton Transactions 巻: 41 号: 46 ページ: 14035-14037
  • DOI: 10.1039/c2dt32039h
  • 査読あり
• [雑誌論文] Benzenedithiolate-Bridged Rh2W and RhW Cluster Complexes: Synthesis, Properties, and Formation Mechanism. (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoru Tsukada, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 41 号: 28 ページ: 357-359
  • DOI: 10.1002/chem.201200794
  • 査読あり
• [学会発表] 「ボトムアップ型」金属錯体ナノシート・ナノワイヤ (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂本 良太
  • 学会等名: 第1回「東北大学リーデイング大学院（物質）」研究会「金属錯体の固体物性最前線ー金属錯体と固体物性物理と生物物性の連携新領域をめざしてー」
  • 発表場所: 仙台（宮城）
  • 招待講演
• [学会発表] Coordination Programming of Functional Molecular Wires and Sheets (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryota Sakamoto
  • 学会等名: Asian International Symposium in The 93rd Annual Meeting
  • 発表場所: 名古屋（愛知）
  • 招待講演
• [学会発表] Coordination Programming of Photo- and Electro-Functional Molecular Assemblies (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryota Sakamoto
  • 学会等名: Japan-China young scientist symposium "Frontier of coordination chemistry at the interface of nano and micro"
  • 発表場所: 岡崎（愛知）
  • 招待講演
• [学会発表] Coordination Programming of Photo- and Electro-Functional Molecular Assemblies (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryota Sakamoto, Yoshinori Yamanoi, Hiroshi Nishiahra
  • 学会等名: 15th Asian Chemical Congress 2013 (15 ACC)
  • 発表場所: Singapore（Singapore）
  • 招待講演
• [学会発表] 配位プログラミングによる光・電子マテリアルの創製
  • 著者名/発表者名: 坂本 良太、西原 寛
  • 学会等名: 電気化学会関東支部夏の学校
  • 発表場所: 八王子セミナーハウス（東京）
  • 招待講演
• [学会発表] 刺激応答分子の創製とその精密配列による化学素子の開発
  • 著者名/発表者名: 坂本 良太
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀）
  • 招待講演
• [図書] 錯体化学会選書9金属錯体の電子移動と電気化学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂本 良太、前田 啓明、西原 寛
  • 総ページ数: 400
  • 出版者: 三共出版
• [図書] Comprehensive Inorganic Chemistry II (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara
  • 総ページ数: 1258
  • 出版者: Elsevier
• [備考] 発光性分子の光機能開拓
  • URL: http://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/inorg/theme05.html