金属ヒドリド錯体の１光子２電子過程を経る金属多核化と一酸化炭素の還元固定

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05721
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 末延 知義 大阪大学, 工学研究科, 助教 (90271030)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 金属錯体 / 光化学 / 水素 / 温室効果 / レーザー

研究実績の概要

金属錯体の光化学反応研究において、金属-配位子間結合の活性化は、これまで主に金属カルボニル錯体の光CO解離（電子遷移）や金属-金属、金属-炭素結合の光均一化開裂（１光子１電子移動過程）に関する基礎研究があるものの、金属ヒドリド錯体の光化学研究は未だ探求の余地が残されている。生じる配位不飽和錯体は、多くの触媒反応活性種としての利用も期待できる。したがって、金属錯体の反応性や触媒特性を最適化して水素放出を抑制し、協同触媒作用も利用して、高効率１光子多電子還元を実現することが期待できる。ギ酸、ホルムアルデヒド、メタノール等のC1化合物として選択的に液化固定できれば、温室効果ガスを削減して地球温暖化の抑制に寄与できる。これまでに二酸化炭素の触媒的還元によって一酸化炭素の選択的生成を可能とする人工光合成型光電気化学触媒系の構築に成功したが、１光子多電子還元の進行の観測には、レーザー時間分解分光計測が不可欠であることがわかり、その後、特にサブナノ秒の時間分解能を有する最新の分光計測技術を取り入れることで光触媒反応機構解明について研究が進展して多数の論文発表を行った。また、金属錯体やその配位圏が固体結晶状態で可動な新規な光応答性分子性材料を実現し、持続可能な触媒系構築への展開も図った。

研究成果

• [雑誌論文] Bridged Stilbenes: AIEgens Designed via a Simple Strategy to Control the Non-radiative Decay Pathway (2020)
  • 著者名/発表者名: Iwai Riki、Suzuki Satoshi、Sasaki Shunsuke、Sairi Amir Sharidan、Igawa Kazunobu、Suenobu Tomoyoshi、Morokuma Keiji、Konishi Gen-ichi
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: Early View ページ: －
  • DOI: 10.1002/anie.202000943
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Selectivity switch in the aerobic oxygenation of sulfides photocatalysed by visible-light-responsive decavanadate (2020)
  • 著者名/発表者名: Li Chifeng、Mizuno Noritaka、Murata Kei、Ishii Kazuyuki、Suenobu Tomoyoshi、Yamaguchi Kazuya、Suzuki Kosuke
  • 雑誌名: Green Chemistry 巻: Early View ページ: －
  • DOI: 10.1039/D0GC01500H
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Vertical Carrier Mobilities of Organic Semiconductors Due to a Deposited Laid-Down Herringbone Structure Induced by a Reduced Graphene Oxide Template (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamada Keitaro、Suzuki Mitsuharu、Suenobu Tomoyoshi、Nakayama Ken-ichi
  • 雑誌名: ACS Applied Materials & Interfaces 巻: 12 ページ: 9489～9497
  • DOI: 10.1021/acsami.9b18993
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reaction of Oxygen with the Singlet Excited State of [n]Cycloparaphenylenes (n = 9, 12, and 15): A Time-Resolved Transient Absorption Study Seamlessly Covering Time Ranges from Subnanoseconds to Microseconds by the Randomly-Interleaved-Pulse-Train Method (2019)
  • 著者名/発表者名: Suenobu Tomoyoshi、Arahori Ikuya、Nakayama Ken-ichi、Suzuki Toshiaki、Katoh Ryuzi、Nakagawa Tatsuo
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry A 巻: 124 ページ: 46～55
  • DOI: 10.1021/acs.jpca.9b09846
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of reabsorption of fluorescence on transient absorption measurements (2019)
  • 著者名/発表者名: Shibasaki Yuuya、Suenobu Tomoyoshi、Nakagawa Tatsuo、Katoh Ryuzi
  • 雑誌名: Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 巻: 220 ページ: 117127～117127
  • DOI: 10.1016/j.saa.2019.05.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of fluorescent polycarbonates with highly twisted N,N-bis(dialkylamino)anthracene AIE luminogens in the main chain (2019)
  • 著者名/発表者名: Sairi Amir Sharidan、Kuwahara Kohei、Sasaki Shunsuke、Suzuki Satoshi、Igawa Kazunobu、Tokita Masatoshi、Ando Shinji、Morokuma Keiji、Suenobu Tomoyoshi、Konishi Gen-ichi
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 9 ページ: 21733～21740
  • DOI: 10.1039/c9ra03701b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Delocalization of positive charge in aromatic liquids studied by subnanosecond near-infrared transient absorption spectroscopy (2019)
  • 著者名/発表者名: Nikaido Shinsuke、Suenobu Tomoyoshi、Nakagawa Tatsuo、Katoh Ryuzi
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 731 ページ: 136578～136578
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2019.07.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of the MIS structure with MgF2 on CELIV measurements (2019)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Yuna、Adachi Sho、Suenobu Tomoyoshi、Suzuki Mitsuharu、Nakayama Ken-ichi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 59 ページ: SDDB01～SDDB01
  • DOI: 10.7567/1347-4065/ab5506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solution-processable reduced graphene oxide template layer for molecular orientation control of organic semiconductors (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamada Keitaro、Okamoto Michitaka、Sakurai Minori、Suenobu Tomoyoshi、Nakayama Ken-ichi
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 9 ページ: 32940～32945
  • DOI: 10.1039/c9ra06258k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopic properties of push-pull 2-(4-carboxyphenyl)-6-dimethylaminobenzothiazole derivatives in solution and the solid state (2019)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Yusuke、Uehara Takuya、Matsuhashi Chihiro、Yamaji Minoru、Mutai Toshiki、Yoshikawa Isao、Houjou Hirohiko、Kitagawa Kota、Suenobu Tomoyoshi、Maki Shojiro、Hirano Takashi
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 巻: 376 ページ: 324～332
  • DOI: 10.1016/j.jphotochem.2019.03.021
  • 査読あり
• [学会発表] 外部刺激により多様な発光色の発現が可能なソフトクリスタル (2020)
  • 著者名/発表者名: 荒堀郁也，末延知義，鈴木充朗，中山健一，藤内謙光，笠井秀隆，西堀英治，一柳光平，佐藤文菜，野澤俊介，立川貴士，中川達央，加藤隆二
  • 学会等名: 日本化学会第100春季年会
• [学会発表] 光照射下で構造相転移により発光増強を示すOFF-ON型光記録ソフトクリスタル (2020)
  • 著者名/発表者名: 諸戸良紀，末延知義，鈴木充朗，中山健一，施宏居，藤内謙光，一柳光平，佐藤文菜，野澤俊介，立川貴士，岩佐 豪
  • 学会等名: 日本化学会第100春季年会
• [学会発表] 発光性多核銅(I)錯体の外部刺激に応答する可逆的分子構造変化と構造相転移 (2020)
  • 著者名/発表者名: 荒堀郁也，末延知義，鈴木充朗，中山健一，藤内謙光，笠井秀隆，西堀英治，一柳光平，佐藤文菜，野澤俊介，中川達央，加藤隆二
  • 学会等名: 日本化学会第100春季年会
• [学会発表] 金(I)イソシアニド錯体結晶の光照射下での構造相転移を伴った発光増強 (2020)
  • 著者名/発表者名: 諸戸良紀，末延知義，鈴木充朗，中山健一，施宏居，藤内謙光，一柳光平，佐藤文菜，野澤俊介，立川貴士，岩佐 豪
  • 学会等名: 日本化学会第100春季年会
• [学会発表] ジケトピロロピロール誘導体における分子間水素結合に基づくface-on配向薄膜の作製と電気物性 (2020)
  • 著者名/発表者名: 寺岡優理香，鈴木友菜，櫻井海徳，鈴木充朗，末延知義，中山健一
  • 学会等名: 日本化学会第100春季年会
• [学会発表] 異なる溶媒蒸気に応答して発光色が変化する三核銅(I)錯体結晶 (2020)
  • 著者名/発表者名: 荒堀郁也，末延知義，鈴木充朗，中山健一，藤内謙光，笠井秀隆，西堀英治，一柳光平，佐藤文菜，野澤俊介，立川貴士，中川達央，加藤隆二
  • 学会等名: 日本化学会第100春季年会
• [学会発表] Polymorphism of Crystalline Metal Complexes Affording Luminochromism (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomoyoshi Suenobu
  • 学会等名: The 26th Assembly of Advanced Materials Congress (Stockholm)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Revealing the Black Box of Photocatalysis with Transient Absorption by Eliminating Luminescence Based on Randomly-Interleaved Pulse-Train Method (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomoyoshi Suenobu
  • 学会等名: World Chemistry Forum 2019 (WCF-2019) (Barcelona)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Structural and Mechanistic Studies on Polymorphic Manganese(II) Complexes Exhibiting Luminochromism (2019)
  • 著者名/発表者名: T. Suenobu (Invited), K. Kitagawa, K. Nakayama, H. Kasai, E. Nishibori, K. Ichiyanagi, A. Sato-Tomita, N. Nakayama, H. Goto
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Soft Crystals (Narita)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Change in Luminescence Property and Crystal Structure of Trinuclear Copper(I) Complexes in Fast Response to Organic Vapors (2019)
  • 著者名/発表者名: I. Arahori, T. Suenobu, M. Suzuki, K. Nakayama, N. Tohnai, H. Kasai, E. Nishibori, K. Ichiyanagi, A. Sato-Tomita, S. Nozawa
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Soft Crystals (Narita)
  • 国際学会
• [学会発表] Polymorphism and Luminochromism of Coordinatively-Flexible Tetrahedral Manganese(II) Complexes (2019)
  • 著者名/発表者名: T. Suenobu, K. Kitagawa, K. Nakayama, T. Nakagawa, R. Katoh
  • 学会等名: The 23rd International Symposium on the Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds (ISPPCC) 2019 (Hong Kong)
  • 国際学会
• [学会発表] Simultaneous Measurement of TCSPC Fluorescence Lifetime and RIPT Transient Absorption with an Oscilloscope-Based Single Instrument (2019)
  • 著者名/発表者名: S. Yabumoto, H. Hanada, K. Okamoto, T. Suzuki, T. Suenobu, R. Katoh, T. Nakagawa
  • 学会等名: The 23rd International Symposium on the Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds (ISPPCC) 2019 (Hong Kong)
  • 国際学会
• [学会発表] Soft Crystal: Polymorphic Metal Complexes Affording Luminochromism (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomoyoshi Suenobu
  • 学会等名: APSMR (Asia Pacific Society for Materials Research) 2019 Annual Meeting (Sapporo)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Luminescent Crystalline Cu(I) Complexes Breathing Solvent Vapors (2019)
  • 著者名/発表者名: I. Arahori, T. Suenobu, M. Suzuki, K. Nakayama, N. Tohnai, H. Kasai, E. Nishibori, K. Ichiyanagi, A. Sato-Tomita, S. Nozawa
  • 学会等名: APSMR (Asia Pacific Society for Materials Research) 2019 Annual Meeting (Sapporo)
  • 国際学会
• [学会発表] 平面型三核銅(I)錯体への結晶中溶媒配位と発光ダイナミクス (2019)
  • 著者名/発表者名: 荒堀郁也，末延知義，鈴木充朗，中山健一，藤内謙光，笠井秀隆，西堀英治，一柳光平，佐藤文菜，野澤俊介，中川達央，加藤隆二
  • 学会等名: 第31回配位化合物の光化学討論会
• [学会発表] 光照射による金(I)錯体結晶の発光増強 (2019)
  • 著者名/発表者名: 諸戸良紀，末延知義，鈴木充朗，中山健一，一柳光平，佐藤文菜，野澤俊介
  • 学会等名: 第31回配位化合物の光化学討論会
• [学会発表] 銅ポルフィリンと亜鉛ポルフィリンからなるマクロリングポルフィリンにおける近赤外発光の温度変化解析と分子内エネルギー移動 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小堀 健，浅野素子，中川達央，末延知義，倉持悠輔，佐竹彰治
  • 学会等名: 第31回配位化合物の光化学討論会
• [学会発表] 平面型三核銅錯体の結晶構造変化を伴う高速応答発光ベイポクロミズム (2019)
  • 著者名/発表者名: 末延知義，荒堀郁也，鈴木充朗，中山健一，藤内謙光，笠井秀隆，西堀英治，一柳光平，佐藤文菜，野澤俊介
  • 学会等名: 2019年光化学討論会
• [学会発表] ポルフィリンヘテロ二量体のサブナノ秒過渡吸収法による分子内エネルギー移動速度と超交換相互作用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小堀 健，浅野素子，末延知義，花田啓明，中川達央
  • 学会等名: 2019年光化学討論会
• [学会発表] Change in crystal structure of trinuclear copper(I) complexes under organic vapors giving rize to the vapoluminochromism (2019)
  • 著者名/発表者名: 荒堀郁也，末延知義，鈴木充朗，中山健一，藤内謙光，笠井秀隆，西堀英治，一柳光平，佐藤文菜，野澤俊介
  • 学会等名: 錯体化学会第69回討論会
• [学会発表] 光照射に対してOFF-ON型発光応答を示す新規金(I)錯体 (2019)
  • 著者名/発表者名: 諸戸良紀，末延知義，鈴木充朗，中山健一
  • 学会等名: 第30回基礎有機化学討論会
• [学会発表] Vapoluminochromism of Planar Trinuclear Copper Complexes Having Heterocyclic Ligands and Changes in Their Crystal Structure (2019)
  • 著者名/発表者名: Ikuya Arahori, Tomoyoshi Suenobu, Mitsuharu Suzuki, Ken-ichi Nakayama, Norimitsu Tohnai, Hidetaka Kasai, Eiji Nishibori, Kohei Ichiyanagi, Ayana Sato-Tomita, Shunsuke Nozawa
  • 学会等名: 第30回基礎有機化学討論会
• [学会発表] 可視域に吸収を持つ熱活性化遅延蛍光分子の単一成分薄膜太陽電池への応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 有泉 恒亮、末延 知義、鈴木 充朗、中山 健一
  • 学会等名: 2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会
• [学会発表] 塗布グラフェン膜を用いた有機半導体の分子配向制御の有機薄膜太陽電池への応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 櫻井 海徳、山田 啓太郎、末延 知義、鈴木 充朗、中山 健一
  • 学会等名: 2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会
• [備考] PCCP Outstanding Poster Presentation Prize受賞
  • URL: https://www.facebook.com/Engineering.OsakaUniversity/posts/2416710311982614/