• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

発光性スマートソフトクリスタルの環境応答制御と機能化

計画研究

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
研究課題/領域番号 17H06367
研究機関関西学院大学

研究代表者

加藤 昌子  関西学院大学, 生命環境学部, 教授 (80214401)

研究分担者 塩塚 理仁  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70293743)
務台 俊樹  東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80313112)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2022-03-31
キーワードソフトクリスタル / 白金錯体 / 発光 / ベイポクロミズム / 結晶相転移 / クロミック発光
研究実績の概要

本研究では、蒸気、温度、機械的刺激などの低刺激に応答する発光性クロミック金属錯体結晶や有機結晶の構築と物性解明、原理の探求を行ってきた。令和3年度における世界的な半導体不足から当初予定の資材の入手が困難となり、令和4年度に繰越して研究を行った。当初予定より遅れたが、令和4年度に試料観察装置付きの熱測定装置が導入され、結晶の相転移に伴う相変化や色変化を逐次観察することができた。これにより、クロミック白金(II)錯体の溶媒脱離に伴う相転移の情報を得た。以下、主な研究実績を概要を項目立てて示す。
1.強配位子場を与えるN-ヘテロ環状カルベン(NHC)を含む一連の白金(II)錯体、[Pt(CN)2(NHC)]を合成し、置換基による積層構造の微細制御により、金属-金属-配位子電荷移動(3MMLCT)状態由来の赤から青までの強発光を実現した。また、結晶が水蒸気による単結晶-単結晶相転移に基づくベイポクロミック発光とその動的構造変化の解明に成功した。
2.アニオン性シクロメタレート型白金(II)錯体、[PtCl2(C^N)]-を嵩高い非対称カチオンと組み合わせることで、室温付近で過冷却液体/結晶の双安定状態を有し、機械的な刺激で発光のON/OFFを示す白金錯体イオン液体の構築に成功した。
3.置換活性な銅(I)錯体は、結晶で強発光を示しても溶液状態では構造保持が困難で失活しやすいが、配位不飽和で強直な三配位銅(I)錯体を用いることにより、N-ヘテロ芳香族化合物に鋭敏に応答して、様々な発光色を示す薄膜の作製に成功した。
4.「超弾性発光クロミズム」を示す有機結晶、7-chloro-2-(2'-hydroxyphpenyl)imidazo[1,2-a]pyridineの結晶多形の発光色変化について、分子軌道計算により検討し、分子のねじれがその要因であることを解明した。

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。

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。

  • 研究成果

    (41件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 2件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] University of Tartu(エストニア)

    • 国名
      エストニア
    • 外国機関名
      University of Tartu
  • [雑誌論文] Elastic and bright assembly-induced luminescent crystals of platinum(II) complexes with near-unity emission quantum yield2023

    • 著者名/発表者名
      Makino Yusuke、Yoshida Masaki、Hayashi Shotaro、Sasaki Toshiyuki、Takamizawa Satoshi、Kobayashi Atsushi、Kato Masako
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 52 ページ: -

    • DOI

      10.1039/d3dt00192j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible and Stepwise Single‐Crystal‐to‐Single‐Crystal Transformation of a Platinum(II) Complex with Vapochromic Luminescence2022

    • 著者名/発表者名
      Saito Daisuke、Galica Tomasz、Nishibori Eiji、Yoshida Masaki、Kobayashi Atsushi、Kato Masako
    • 雑誌名

      Chemistry, A European Journal

      巻: 28 ページ: -

    • DOI

      10.1002/chem.202200703

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Red‐Light‐Driven CO‐Releasing Complex: Photoreactivities and Excited‐State Dynamics of Highly Distorted Tricarbonyl Rhenium Phthalocyanines2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Mengfei、Murata Kei、Koike Yosuke、Jonusauskas Gediminas、Furet Amaury、Bassani Dario M.、Saito Daisuke、Kato Masako、Shimoda Yuushi、Miyata Kiyoshi、Onda Ken、Ishii Kazuyuki
    • 雑誌名

      Chemistry, A European Journal

      巻: 28 ページ: -

    • DOI

      10.1002/chem.202200716

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermo‐ and Mechano‐Triggered Luminescence ON/OFF Switching by Supercooled Liquid/Crystal Transition of Platinum(II) Complex Thin Films2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Masaki、Saeaesk Verner、Saito Daisuke、Yoshimura Nobutaka、Takayama Junichi、Hiura Satoshi、Murayama Akihiro、P?hako‐Esko Kaija、Kobayashi Atsushi、Kato Masako
    • 雑誌名

      Advanced Optical Materials

      巻: 10 ページ: 2102614~2102614

    • DOI

      10.1002/adom.202102614

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] New aspects of vapochromic metal complexes: Cooperative phenomena in functions and structures2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Masako、Yoshida Masaki、Sun Yu、Kobayashi Atsushi
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews

      巻: 51 ページ: 100477~100477

    • DOI

      10.1016/j.jphotochemrev.2021.100477

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic soft crystals exhibiting spontaneously reversible mechano-responsive luminescence2022

    • 著者名/発表者名
      Mutai Toshiki、Takamizawa Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews

      巻: 51 ページ: 100479~100479

    • DOI

      10.1016/j.jphotochemrev.2021.100479

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational Studies for Crystal Structures of Helicate Lanthanide Complexes Based on X-ray Analyses2021

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Naofumi、Hijikata Masahiro、Ohmagari Hitomi、Tanaka Hideyuki、Inazuka Yudai、Saito Daisuke、Obata Shigeaki、Ohta Kazuo、Kato Masako、Goto Hitoshi、Hasegawa Miki
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 ページ: 2973~2981

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210339

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Halide Replacement Effect on Proton Conductivity and Vapochromic Luminescence of Pt(II) Complexes2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Atsushi、Imada Shin-ichiro、Yao Yuze、Nagao Yuki、Kubota Yuto、Yoshida Masaki、Kato Masako
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 ページ: 2466~2473

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210279

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Meso-/Microscopic Single Particle Analyses of Vapochromic Solid-State Crystallization in [Pt(CN)2(H2dcbpy)]2021

    • 著者名/発表者名
      Ishii Kazuyuki、Takanohashi Shunsuke、Karasawa Masanobu、Enomoto Kyoko、Shigeta Yasuhiro、Kato Masako
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 125 ページ: 21055~21061

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.1c06139

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic deformability and luminescence of crystals of polyhalogenated platinum(II) bipyridine complexes2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Masaki、Makino Yusuke、Sasaki Toshiyuki、Sakamoto Shunichi、Takamizawa Satoshi、Kobayashi Atsushi、Kato Masako
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 23 ページ: 5891~5898

    • DOI

      10.1039/d1ce00459j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two Excited State Collaboration of Heteroleptic Ir(III)-Coumarin Complexes for H2 Evolution Dye-Sensitized Photocatalysts2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Atsushi、Muramatsu Eiichirou、Yoshida Masaki、Kato Masako
    • 雑誌名

      Energies

      巻: 14 ページ: 2425~2425

    • DOI

      10.3390/en14092425

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vapochromic behaviour of a nickel(II)-quinonoid complex with dimensional changes between 1D and higher2021

    • 著者名/発表者名
      Yano Ryota、Yoshida Masaki、Tsunenari Takahiro、Sato-Tomita Ayana、Nozawa Shunsuke、Iida Youhei、Matsunaga Noriaki、Kobayashi Atsushi、Kato Masako
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 50 ページ: 8696~8703

    • DOI

      10.1039/d1dt00269d

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cooperative phenomenon of vapochromism and proton conduction of luminescent Pt(II) complexes for the visualisation of proton conductivity2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Atsushi、Imada Shin-ichiro、Wang Dongjin、Nagao Yuki、Yoshida Masaki、Kato Masako
    • 雑誌名

      Faraday Discussions

      巻: 225 ページ: 184~196

    • DOI

      10.1039/d0fd00001a

    • 査読あり
  • [学会発表] 蒸気応答性を示す金属錯体ソフトクリスタル2023

    • 著者名/発表者名
      加藤 昌子
    • 学会等名
      第18回京都大学福井謙一記念研究センターシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 発光性スマートソフトクリスタルの環境応答制御と機能化2023

    • 著者名/発表者名
      加藤 昌子
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Stability Control and Luminescence of Porous Crystals of Self-assembled Platinum(II) Complexes Based on the Electronic Tuning of Ligands2023

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yoshida
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] シクロメタレート型白金(II)錯体の共結晶作製と強発光性導出2023

    • 著者名/発表者名
      三谷 開
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] 熱と蒸気に応答するメカノクロミックな発光性白金(II)錯体2023

    • 著者名/発表者名
      水谷 聡一郎
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] Photofunctional Soft Crystals Based on Platinum(II) Complexes2022

    • 著者名/発表者名
      Masako Kato
    • 学会等名
      25th International Conference on the Chemistry of the Organic Solid State (ICCOSS XXV)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cation-controlled luminescence behavior of anionic cyclometalated platinum(II) complexes2022

    • 著者名/発表者名
      Masako Kato
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Ionic Coordination Compounds (ISICC-4)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 結晶なのに柔らかい(?) 高秩序で柔軟な応答系-ソフトクリスタルの光機能2022

    • 著者名/発表者名
      加藤 昌子
    • 学会等名
      動く・流れるソフトマテリアル研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] ソフトクリスタル:高秩序で柔軟な応答系の光機能2022

    • 著者名/発表者名
      加藤 昌子
    • 学会等名
      東京工業大学理学院化学系特別講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 結晶なのに柔らかい(?)高秩序で柔軟な応答系-ソフトクリスタルの光機能2022

    • 著者名/発表者名
      加藤 昌子
    • 学会等名
      第89回日本分析化学会有機微量分析研究懇談会,第119回計測自動制御学会力学量計測部会,第39回合同シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermo- and mechano-triggered luminescence ON/OFF switching by supercooled liquid/crystal transition of Pt(II) complex thin films2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yoshida
    • 学会等名
      8th Asian Conference on Coordination Chemistry
    • 招待講演
  • [学会発表] 熱と機械的刺激により発光をスイッチングする白金(II)錯体の過冷却液体2022

    • 著者名/発表者名
      吉田 将己
    • 学会等名
      第33回配位化合物の光化学討論会
  • [学会発表] Assembly-Induced Luminescence of M(II) Complexes (M = Pt, Pd) with a C^N^C Tridentate N-Heterocyclic Carbene2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Saito
    • 学会等名
      錯体化学会第72回討論会
  • [学会発表] 配位子の電子的効果に基づく多孔性白金(II)錯体結晶の安定性制御と発光特性2022

    • 著者名/発表者名
      望月 尊生
    • 学会等名
      錯体化学会第72回討論会
  • [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン配位子を有する白金(II)錯体の発光色制御とクロミックメカノルミネッセンス2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木 この
    • 学会等名
      錯体化学会第72回討論会
  • [学会発表] Vapor-controlled Assembly/Disassembly of an Anionic Pt(II) Complex Loaded on a Cationic2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yoshida
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
  • [学会発表] Vapor-induced single-crystal-to-single-crystal transformation of a highly luminescent Pt(II) complex bearing N-heterocyclic carbene: Reversible and selective vapochromic behavior2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Saito
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
  • [学会発表] Liquid-liquid interface-controlled crystallization and luminescence of a hydrogen-bonded porous framework built from a platinum(II) complex2021

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yoshida
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
  • [学会発表] Stimuli-responsive Cu-BTC MOFs: morphology, crystalline structure, and spin-state2021

    • 著者名/発表者名
      Yu Sun
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021
  • [学会発表] Control of metallophilic interactions of platinum(II) complexes for stimuli-sensing system2021

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yoshida
    • 学会等名
      2021 MIRAI2.0 Workshop in Materials Science
  • [学会発表] 一次元積層構造を有するN-ヘテロ環状カルベン白金(II)錯体の発光特性2021

    • 著者名/発表者名
      齋藤 大将
    • 学会等名
      複合系の光機能研究会第2回オンラインライジングスター研究会
  • [学会発表] カチオン性層状ナノ粒子に担持した白金(II)錯体の発光挙動2021

    • 著者名/発表者名
      森本 珠実
    • 学会等名
      第11回CSJ化学フェスタ2021
  • [学会発表] Regulation of Metallophilic Interactions of Platinum(II) Complexes for Stimuli-Responsive Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yoshida
    • 学会等名
      錯体化学会第71回討論会
  • [学会発表] 環状六量体を形成する白金(II)錯体を用いた多孔性超分子結晶の構築2021

    • 著者名/発表者名
      望月 尊生
    • 学会等名
      錯体化学会第71回討論会
  • [学会発表] シクロメタレート型配位子を有するPd(II)錯体の合成と発光特性2021

    • 著者名/発表者名
      斎藤 朋也
    • 学会等名
      錯体化学会第71回討論会
  • [学会発表] 強発光性白金(II)錯体集積体の合成とトリボルミネッセンス2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 この
    • 学会等名
      錯体化学会第71回討論会
  • [学会発表] 強発光性白金(II)錯体集積体の合成とトリボルミネッセンス2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 この
    • 学会等名
      第32回配位化合物の光化学討論会

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi