| 研究領域 | 動的エキシトンの学理構築と機能開拓 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05404
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
湯浅 順平 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 准教授 (00508054)
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| 研究期間 (年度) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 環状構造 / 光化学 / エキシトン / 電子ドナー / 電子アクセプター / 金属イオン / 超分子 / 動的エキシントン / 電解移動錯体 / 動的エキシトン / 亜鉛イオン / 分子認識 / 電荷移動錯体 / 電子移動 / 電子供与体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
架橋配位部位を導入したドナー分子(D)とアクセプター分子(A)を亜鉛イオン(Zn2+)によって架橋することで、D/A相互作用を複数もつ環状構造を構築する。光励起によって生成するエキシトンが環状構造内でどのような動的性をもつかを過渡吸収スペクトル、ESR等の分光法により直接観察する。申請者の先行研究成果(J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 18842. 論文23)を応用した戦略によりD/A相互作用の環状配列を行う。具体的にはドナー分子のイミダゾール配位部位に新規補助配位点を導入したドナー配位子を合成する。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的はドナー・アクセプター(D/A)相互作用を環状配列した動的エキシトンを創成することである。研究当初の計画としては、研究計画①架橋配位部位を導入したドナー分子(D)とアクセプター分子(A)を亜鉛イオン(Zn2+)によって架橋することで、D/A相互作用を複数もつ環状構造を構築する。研究計画②光励起によって生成するエキシトンが環状構造内でどのような動的性をもつかを過渡吸収スペクトル、ESR等の分光法により直接観察する。上記の２項目を達成目標としていた。このうち、研究計画①のD/A相互作用を複数もつ環状構造の構築については、1H NMRによるNMR帰属を行い、溶液中にD/A相互作用が環状に配列された超分子構造が形成されていることを明らかにした。さらに、質量分析(ESI-MS)によってこのD/A環状構造をもつ超分子錯体の直接検出に成功した。一方で、研究計画②の光励起によって生成する動的エキシトンの直接観測については、領域内の共同研究を通じてピコ秒の過渡吸収スペクトルを測定した。しかしながら、予想されるD/A相互作用の電荷分離状態は現状観測されておらず、その寿命が非常に短いことがわかった。したがって、D/A環状構造をもつD/A相互作用の電荷分離状態の直接検出ではフェムト秒スケールの過渡吸収スペクトル分光法の測定が必要であることがわかった。現在、本研究成果に関する論文執筆作業を行っている。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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