非対称配位圏がもたらす金属錯体の光新機能

• 研究領域: 配位アシンメトリー：非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質科学
• 研究課題/領域番号: 17H05354
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 京都大学 (2018); 東京大学 (2017)
• 研究代表者: 坂本 良太 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80453843)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 非対称性 / アシンメトリー / ジピリン / 金属錯体 / ナノワイヤ / 非対称配位圏 / テルピリジン / 円偏光発光 / 非対称 / キラリティ / 発光

研究実績の概要

一次元ポリマーの単一分子鎖は金属・半導体ナノ材料よりも微小な究極のナノ材料となりうる. 加えて, ランダム・ブロック・交互共重合など様々なヘテロ構造の構築法が確立されており, そのバリエーションも潤沢である. しかしながら, 単一ポリマー鎖1本の取扱・分析・機能いずれも発展途上の状況にあり, ナノ材料としての利用は極めて限定的である. この状況を打破するべく, 筆者が開発したジピリンナノワイヤ (JACS 2017; Chem. Sci. 2015) は有機溶媒中で超音波処理し, その分散液をHOPG 基板にキャストすることで3 μmを超える長大単一ワイヤが観測される. そこで本研究では, 単一ポリマー鎖に剥離可能なジピリンナノワイヤの共重合体を合成し, 分子性単一ナノワイヤのヘテロ構造を通常環境下で可視化する手法・条件の確立を目指した. 今年度は単重合体と共重合体とを大気化AFMの高さ情報として識別できることを見出した (Science Adv. 2019). 本系については, 定常蛍光分光と数値シミュレーションによるワイヤ内励起子ホッピングの新実証法の提案も行った. これは, これは太陽光の有効活用にも資する知見・特性である.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University of Bremen(ドイツ)
• [雑誌論文] Aurophilicity and Photoluminescence of (6-Diphenylpnicogenoacenaphth-5-yl)gold Compounds (2019)
  • 著者名/発表者名: Do Truong Giang、Hupf Emanuel、Lork Enno、Koegel Julius F.、Mohr Fabian、Brown Alex、Toyoda Ryojun、Sakamoto Ryota、Nishihara Hiroshi、Mebs Stefan、Beckmann Jens
  • 雑誌名: European Journal of Inorganic Chemistry 巻: 2019 号: 5 ページ: 647-659
  • DOI: 10.1002/ejic.201801190
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A single-stranded coordination copolymer affords heterostructure observation and photoluminescence intensification (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryojun Toyoda, Ryota Sakamoto, Naoya Fukui, Ryota Matsuoka, Mizuho Tsuchiya, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Sci. Adv. 巻: 5 号: 1
  • DOI: 10.1126/sciadv.aau0637
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Expansion of the Graphdiyne Family: A Triphenylene-Cored Analogue (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka Ryota、Toyoda Ryojun、Shiotsuki Ryo、Fukui Naoya、Wada Keisuke、Maeda Hiroaki、Sakamoto Ryota、Sasaki Sono、Masunaga Hiroyasu、Nagashio Kosuke、Nishihara Hiroshi
  • 雑誌名: ACS Applied Materials & Interfaces 巻: 10 号: 3 ページ: 2730-2733
  • DOI: 10.1021/acsami.8b00743
  • 査読あり
• [雑誌論文] A pyrazine-incorporated graphdiyne nanofilm as a metal-free electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto Ryota、Shiotsuki Ryo、Wada Keisuke、Fukui Naoya、Maeda Hiroaki、Komeda Joe、Sekine Ryosuke、Harano Koji、Nishihara Hiroshi
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry A 巻: 6 号: 44 ページ: 22189-22194
  • DOI: 10.1039/c8ta07347c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional graphdiyne as a topological nodal-line semimetal (2018)
  • 著者名/発表者名: Takafumi Nomura, Tetsuro Habe, Ryota Sakamoto, Mikito Koshino
  • 雑誌名: Physical Review Materials 巻: 2 号: 5 ページ: 054204-054204
  • DOI: 10.1103/physrevmaterials.2.054204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oxidation-Promoted Interfacial Synthesis of Redox-Active Bis(diimino)nickel Nanosheet (2018)
  • 著者名/発表者名: Eunice J H Phua, Kuo-Hui Wu, Keisuke Wada, Tetsuro Kusamoto, Hiroaki Maeda, Jian Cao, Ryota Sakamoto, Hiroyasu Masunaga, Sono Sasaki, Jia-Wei Mei, Wei Jiang, Feng Liu, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 47 号: 2 ページ: 126-129
  • DOI: 10.1246/cl.170928
  • NAID: 130006337769
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dibenzopyrrolo[1,2-a][1,8]naphthyridines: Synthesis and Structural Modification of Fluorescent L-Shaped Heteroarenes (2017)
  • 著者名/発表者名: Tateno Kotaro、Ogawa Rie、Sakamoto Ryota、Tsuchiya Mizuho、Kutsumura Noriki、Otani Takashi、Ono Kosuke、Kawai Hidetoshi、Saito Takao
  • 雑誌名: The Journal of Organic Chemistry 巻: 83 号: 2 ページ: 690-702
  • DOI: 10.1021/acs.joc.7b02674
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bis(dipyrrinato)zinc(II) Complex Chiroptical Wires: Exfoliation into Single Strands and Intensification of Circularly Polarized Luminescence (2017)
  • 著者名/発表者名: Aoki Risa、Toyoda Ryojun、Koegel Julius F.、Sakamoto Ryota、Kumar Jatish、Kitagawa Yasutaka、Harano Koji、Kawai Tsuyoshi、Nishihara Hiroshi
  • 雑誌名: Journal of the American Chemical Society 巻: 139 号: 45 ページ: 16024-16027
  • DOI: 10.1021/jacs.7b07077
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] β-IminoBODIPY oligomers: facilely accessible π-conjugated luminescent BODIPY arrays (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya Mizuho、Sakamoto Ryota、Shimada Masaki、Yamanoi Yoshinori、Hattori Yohei、Sugimoto Kunihisa、Nishibori Eiji、Nishihara Hiroshi
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 53 号: 54 ページ: 7509-7512
  • DOI: 10.1039/c7cc03279j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechano-, thermo-, solvato-, and vapochromism in bis(acetato-κ1O)[4′-(4-(diphenylamino)phenyl)](2,2′:6′,2′′-terpyridine-κ3N,N′,N′′)zinc(ii) and its polymer (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsukamoto Takamasa、Aoki Risa、Sakamoto Ryota、Toyoda Ryojun、Shimada Masaki、Hattori Yohei、Kitagawa Yasutaka、Nishibori Eiji、Nakano Masayoshi、Nishihara Hiroshi
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 53 号: 70 ページ: 9805-9808
  • DOI: 10.1039/c7cc05022d
  • 査読あり