| 研究領域 | ソフトクリスタル：高秩序で柔軟な応答系の学理と光機能 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H04666
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
水野 元博 金沢大学, ナノマテリアル研究所, 教授 (70251915)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | ベイポクロミズム / 白金錯体 / 固体NMR / 分子運動 / 局所構造解析 / 局所構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，蒸気に応答して可逆的に色が変化するベイポクロミック金属錯体の局所構造，吸着分子の運動状態，吸着分子と金属錯体との相互作用，金属の電子状態の解析のための固体NMRの測定法・解析法を確立し，蒸気の吸着に伴うベイポクロミック金属錯体の状態変化を解析する。固体NMRやX線結晶構造解析で得られた結果に電子状態やダイナミクスの計算による理論的解析を加えることで，ベイポクロミズムのメカニズム解明を行う。得られた情報を物質設計にフィードバックし，吸着分子選択性や多段階な変色特性を有するベイポクロミック金属錯体の開発を行う。
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| 研究実績の概要 |
ベイポクロミズムが報告されている平面四配位白金(II)錯体 [Pt(CN)2(H2dcbpy)] (H2dcbpy = 4,4’-dicarboxy-2,2’-bipyridine)と[Pt(CN)2(H2dcphen)] (H2dcphen = 4,7-dicarboxy-1,10-phenanthroline)につい，，重水素化したエタノール，2-プロパノール，1-ブタノールをゲスト分子として導入し，固体NMRを用いて，細孔内の分子運動やホストーゲスト相互作用を解析した。ゲスト分子やホスト骨格の配位子の違いが，ホストーゲスト相互作用や分子運動にどのような影響を与えるかを考察した。2H NMRスペクトルの解析から，エタノール，2-プロパノールでは，分子内運動（メチル基の３回軸周りの回転）と分子全体の運動（等方回転運動）の情報を得ることができた。細長い形状の1-ブタノールでは，分子長軸周りの回転と分子長軸の歳差運動が観測された。2-プロパノールと1-ブタノールにおいては，細孔径が大きい[Pt(CN)2(H2dcbpy)]中でより速い運動をしていることがわかった。これに対し，エタノールにおいては[Pt(CN)2(H2dcbpy)]中で，細孔径が小さい[Pt(CN)2(H2dcphen)]中よりも等方回転運動が抑えられていることがわかった。固体高分解能13C NMRスペクトルの解析より，[Pt(CN)2(H2dcbpy)]中では，エタノールとホストのカルボキシ基に，強い相互作用が働いていることがわかった。このようなゲスト-カルボキシ基間の強い相互作用がゲスト分子の等方回転運動を抑えていることが明らかになった。また，白金(II)錯体における蒸気応答性の設計可能性を検討すべく，カリウムイオンを蒸気の配位サイトとして有する新規白金(II)錯体を合成し，性質を調べた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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