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2010 年度 実績報告書

チアカリックスアレーンを基盤とした高機能性ランタニド錯体の創製と分析化学的応用

研究課題

研究課題/領域番号 10J05105
研究機関東北大学

研究代表者

田中 鉄兵  東北大学, 大学院・環境科学研究科, 特別研究員(DC2)

キーワードチアカリックスアレーン / ランタニド錯体 / エネルギー移動発光 / 自己組織化 / 超分子 / 近赤外発光
研究概要

異種金属(M)-Tb^<III>-チアカリックスアレーン(TCA)三元錯体について調査した結果,MとしてAg^IおよびCd^<II>を用いた時のみ三元錯体が形成し,Ag-Tb-TCA三元系では,中性pH付近でAg_2・Tb_2・TCA_2錯体,高pH領域で発光寿命(τ)が極端に高いAg_2・Tb_1・TCA_2錯体(τ=4.6ms)が形成するが,Cd-Tb-TCA三元系では,pHをあげてもAg_2・Tb_1・TCA_2錯体のような長寿命発光錯体は形成せず,Cd_2・Tb_2・TCA_2錯体(τ=1.04ms))が形成することが判明した.またX線結晶構造解析の結果から,Ag_2・Tb_2・TCA_2錯体は金属イオンが環状にAg-Ag-Tb-Tbの順で配列している事が明らかとなった.一方,Ln^<III>として近赤外領域に発光遷移を有するYb-<III>,Nd^<III>を用いたところ,Ag-Yb-TCA三元系では,Ag-Tb-TCA三元系と同様の挙動(中性pH:Ag_2・Yb・TCA_2錯体,高pH:Ag_2・Yb_1・TCA_2錯体)を示したのに対し,Ag-Nd-TCA三元系では,pH5~11の領域でAg_4・Nd_1・TCA_2錯体が形成し,X線結晶構造解析より,水溶液中でありながら水分子をNd^<III>から完全に除去した構造をとっていることが判明した.発光量子収率を調査したところ,Ag_2・Yb_1・TCA_2錯体が3.3×10^<-3>%,Ag_4・Nd_1・TCA_2錯体が4.9×10^<-4>%と非常に高い値を示した.これはAg^I,Ln^<III>,TCAが水溶液中で自己組織化することによって,水分子が完全に排除した超分子錯体を形成したためと考える.
Ln^<III>-TCA二元錯体について調査した結果,Ln_1・TCA_1錯体から徐々にサンドイッチ型の錯体に変化し,exo型配位子であるTCAを用いているのにもかかわらずinertな錯体を形成することに成功した.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2010

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Innovative luminescent complex by heterogeneous assembly of terbium(III), silver(I) and thiacalix[4]arene2010

    • 著者名/発表者名
      田中鉄兵
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      ハワイ(ホノルル)
    • 年月日
      2010-12-16
  • [学会発表] Novel photopysical property and structure of Tb(III)-Ag(I)-Thiacalix[4]arene supramolecular complex2010

    • 著者名/発表者名
      田中鉄兵
    • 学会等名
      39th International Conference on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      オーストラリア(アデレード)
    • 年月日
      2010-07-29
  • [学会発表] Exceptionally long-lived luminescence from Tb(III) encapsulatedby Ag(I)-Tb(III)-Thiacalixarene supramolecular cage complex2010

    • 著者名/発表者名
      田中鉄兵
    • 学会等名
      第6回ホストゲストシンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-06-12

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公開日: 2013-06-26  

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