自己集合性ポルフィリンによる高次π空間の創出と機能性π複合体の構築

2012 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 高次π空間の創発と機能開発
• 研究課題/領域番号: 20108009
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 谷 文都 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (80281195)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: ポルフィリン / フラーレン / 超分子 / 自己集合 / π電子系 / 光誘起電子移動 / 電荷移動 / 光電変換

研究概要

自己集合を誘起するピリジル基がメソ位に置換した環状ポルフィリンニ量体をフラーレン類のホスト分子して用い、得られたπ複合体の超分子構造や光・電子物性を明らかにした。π複合体の結晶中では、フラーレン類の直線配列やジグザグ配列が形成され、これらの秩序性高い配列を反映した高い電荷移動度が確認された。さらに、π複合体は、ポルフィリンからフラーレンへの光誘起電子移動によって、ミリ秒近い非常に寿命の長い電荷分離状態を与え、光電気化学セルにおいても、光電変換活性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Submillisecond-lived photoinduced charge separation in inclusion complexes composed of Li^+@C_<60> and cyclic porphyrin dimers (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kamimura, K. Ohkubo, Y. Kawashima, H. Nobukuni, Y. Naruta, F. Tani, S. Fukuzumi
  • 雑誌名: Chem. Sci 巻: 4 ページ: 1451-1461
  • DOI: DOI:10.103g/c3sc22065f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photophysical Analysis of 1,10-Phenanthroline-Embedded Porphyrin Analogues and Their Magnesium(II)Complexes (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Ishida, J. M. Lim, B. S. Lee, F. Tani, J. L. Sessler, D. Kim, Y. Naruta
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 18 ページ: 14329-14341
  • DOI: DOI:10.1002/chem.201201793
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, Characterization, and Small Hydrocarbon Encapsulation of Dicavitand-Porphyrins (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Nakazawa, J. Hagiwara, Y. Shimazaki, F. Tani, Y. Naruta
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 85 ページ: 912-919
  • DOI: DOI:10.1246/bcsj.20120107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular Structures of Inclusion Complexes of Cyclic Porphyrin Dimers and PCBM [6,6]-Phenyl-C_<61>-Butyric Acid Methyl Ester (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukuni, T. Kamimura, H. Uno, Y. Shimazaki, Y. Naruta, F. Tani
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 85 ページ: 862-868
  • DOI: DOI:10.1246/bcsj.20120073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Porphyrin Molecular Tweezers for Fullerenes (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Uno, M. Furukawa, A. Fujimoto, H. Uoyama, H. Watanabe, T. Okujima, H. Yamada, S. Mori, M. Kuramoto, T. Iwamura, N. Hatae, F. Tani, N. Komatsu
  • 雑誌名: J. Porphyrins Phthalocyanines 巻: 15 ページ: 951-963
  • DOI: DOI:10.1142/SlO88424611003872
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular Structures of Inclusion Complexes of C_<70> and Cyclic Porphyrin Dimers (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukuni, T. Kamimura, H. Uno, Y. Shimazaki, Y. Naruta, F. Tani
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn 巻: 84 ページ: 1321-1328
  • DOI: DOI:10.1246/bcsj.20110248
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular Structures and Photoelectronic Properties of the Inclusion Complex of a Cyclic Free-Base Porphyrin Dimer and C_<60> (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukuni, Y. Shimazaki, H. Uno, Y. Naruta, K. Ohkubo, T. Kojima, S. Fukuzumi, S. Seki, H. Sakai, T. Hasobe, F. Tani
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 16 ページ: 11611-11623
  • DOI: DOI:10.1002/chem.201001815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protonation-lnduced Formation of a Stable Singlet Biradicaloid Derived from a Modified Sap Phyrin Analogue (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Ishida, S. Karasawa, H. Uno, F. Tani, Y. Naruta
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 49 ページ: 5906-5909
  • DOI: DOI:10.1002/anie.200907350
  • 査読あり
• [雑誌論文] Copper(II) and Nickel(II) Hexafluorophosphate Complexes Derived from a Monoanionic Porphyrin Analogue: Solvato- and Thernlochromisnl of the Ni Complexes by Spin Interconversion (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Ishida, Y. Naruta, F. Tani
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 39 ページ: 2651-2659
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Novel Porphyrin-related Macrocycle with an Embedded 1,10-Phenanthroline Moiety as a Fluorescent Mg(II)Ion Sensor (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Ishida, Y. Naruta, F. Tani
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 49 ページ: 91-94
  • DOI: DOI:10.1002/anie.200904859
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic High Electron Mobility and Photodynamics of a Self-Assembled Porphyrin Nanotube Including C_<60> Molecules (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukuni, F. Tani, Y. Shimazaki, Y. Naruta, K. Ohkubo, T. Nakanishi, T. Kojima, S. Fukuzumi, S. Seki
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 113 ページ: 19694-19699
  • DOI: DOI:10.1021/jp9076849
  • 査読あり
• [学会発表] Supramolecular Structures and Photoelectronic Properties of Inclusion Complexes of Cyclic Porphyrin Dimers and Fullerenes (2013)
  • 著者名/発表者名: F. Tani
  • 学会等名: The 7th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 20130317-19
• [学会発表] Supramolecular Structures of Inclusion Complexes of Cyclic Porphyrin Dimers and Fullerene PCBM (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Tani
  • 学会等名: The 7th Japan-Taiwan Bilateral Symposium on Architecture of Functional Organic Molecules
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
  • 年月日: 20121021-24
• [学会発表] 架橋基を伸長した新規環状ポルフィリンニ量体の合成とフラーレンの包接 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂口健一、谷 文都
  • 学会等名: 第23回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 20121021-24
• [学会発表] Supramolecular Structures of Inclusion Inclusion Complexes of Cyclic Porphyrin Dimers and Fullerenes (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Tani
  • 学会等名: The 7th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20120701-06
• [学会発表] 環状ポルフィリンニ量体とフラーレンからなるπ複合体の超分子構造と光・電子物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷文都
  • 学会等名: 第2回有機分子・バイオエレクトロニクスの未来を拓く若手研究者討論会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 20110905-07
• [学会発表] Supramolecular Structures of Inclusion Complexes of Cyclic Porphyrin Dimers and Fullerene C_<70> (2011)
  • 著者名/発表者名: F. Tani
  • 学会等名: The 6th Japan-Taiwan Bilateral Symposium on Architecture of Functional Organic Molecules
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 20110817-20
• [学会発表] 環状ポルフィリンニ量体とフラーレンからなるπ複合体の構造と光・電子物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 谷 文都
  • 学会等名: 有機合成化学協会九州山口支部主催 有機合成化学講演会 -合成有機化学のフロンティア-
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] 環状ポルフィリンニ量体とフラーレンからなるπ複合体の超分子構造と光・電子物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 谷 文都
  • 学会等名: 第4回有機π電子シンポジウム
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 20101119-20
• [学会発表] Supramolecular Structures and Photoelectronic Properties of Inclusion Complexes of Self-Assembling Cyclic Porphyrin Dimers and Fullerene C_<60> (2010)
  • 著者名/発表者名: F. Tani
  • 学会等名: The 5th Taiwan-Japan Bilateral Symposium on Architecture of Functional Organic Molecules
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 20101017-20
• [学会発表] Supramolecular Structures and Photoelectronic Properties of Cyclic Porphyrin Dimers Including Fullerene Derivatives (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Nobukuni, F. Tani
  • 発表場所: New Mexico, USA
  • 年月日: 20100704-09
• [学会発表] Supramolecular Structures and Photoelectronic Properties of Inclusion Conlplexes of Self-Assembling CyclicPorphyrin Dimers and Fullerenes (2010)
  • 著者名/発表者名: F. Tani
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2010
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 20100704-09
• [学会発表] Supramolecular Structures and Photoelectrochemical Properties of Self-Assembled Porphyrin Nanotubes Including Fullerenes (2010)
  • 著者名/発表者名: F. Tani
  • 学会等名: 217th Electrochenlical Society Meeting
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 20100425-30
• [学会発表] 環状ポルフィリンニ量体とフラーレン類から形成されるπ複合体の超分子構造と光・電子物性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷 文都
  • 学会等名: 2009年日本イヒ学会西日本大会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 20091107-08
• [学会発表] フラーレン類を包接した環状ポルフィリンニ量体の超分子構造とその光・電子物性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 信国浩文、谷 文都
  • 学会等名: 第20回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 群馬大学工学部
  • 年月日: 20090928-30
• [学会発表] A Self-Assembled Nanotube of Cyclic Porphyrin Dinlers and Its Inclusion of C_<60> in a Linear Arrangement Affording Supramolecular Peapod (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Tani
  • 学会等名: The 4th Taiwan-Japan Bilateral Symposiunl or Architecture of Functional Organic Molecules
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 20090817-19
• [学会発表] 環状ポルフィリンニ量体の自己集合による有機ナノチューブ形成とそのフラーレン包接 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷 文都
  • 学会等名: 山口大学大学院医学系研究科産学連携セミナー
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2009-01-29
• [図書] 自己集合性ポルフィリンによる高次π空間の創出と機能性π複合体の構築, 赤阪 健、大須賀篤弘、福住俊一、神取秀樹 監修,「高次π空間の創発と機能開発」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷 文都
  • 総ページ数: 107-112
  • 出版者: シーエムシー出版