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2021 年度 実績報告書

錯体内包型発光性超分子のオンデマンド発光制御

研究課題

研究課題/領域番号 19K15589
研究機関長崎大学

研究代表者

堀内 新之介  長崎大学, 工学研究科, 助教 (50755915)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード発光性超分子 / 自己集合 / 分子認識 / 包接誘起発光増強 / 円偏光発光 / 異方性因子 / 分子対称性
研究実績の概要

最終年度となる本年度は,これまでゲストとして用いていたラセミのIr錯体をキラルなIr錯体へと変更し,錯体内包型超分子の形成がキラルな光物性に与える影響を調べた。ラセミ体のIr錯体を原料として既報のキラルな補助配位子を用いた手法によって光学分割を行い,ΔおよびΛのキラルIr錯体を合成した。そして,レゾルシンアレーン混合前後で円二色性(Circular Dichroism:CD)スペクトルおよび円偏光発光(Circularly Polarized Luminescence:CPL)を比較することで,超分子形成前後のキラルな光物性変化を調べた。その結果,超分子形成前後でIr錯体由来のCDおよびCPLスペクトルがピークシフトし,錯体内包型構造にすることでアキラルな光物性だけでなく,キラルな光物性も変化することを確認した。
興味深いことに,Ir錯体に嵩高いtBu基を導入した場合,上記の変化に加えて,円偏光発光の異方性因子g値も向上することが分かった。円偏光発光の異方性因子g値は,光励起過程における電子遷移双極子モーメントと磁気遷移双極子モーメント,およびそれらのなす角から導かれる物理定数であり,分子構造や分子対称性に依存する。用いた分子コンポーネントは超分子形成前後で化学構造に変化はないため,超分子化によって分子対称性が変化したことが予想される。現在,この仮説を確かめるための実験を進めており,学術論文としてまとめているところである。
以上のように,金属錯体・レゾルシンアレーン・対アニオンを適切に組み合わせることで金属錯体の様々な光物性を制御できることを確認できた。本研究課題によって,オンデマンドな発光特性を示す錯体内包型超分子を得るための,適切な分子コンポーネントの組み合わせに関する重要な知見が得られることとなった。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] TU Dortmund University/Philipps-Universitat Marburg(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      TU Dortmund University/Philipps-Universitat Marburg
  • [雑誌論文] An asymmetric Pt diimine acetylide complex providing unique luminescent multinuclear sandwich complexes with Cu salts2022

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Shinnosuke、Hiroiwa Hirotaka、Sakuda Eri、Arikawa Yasuhiro、Umakoshi Keisuke
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 58 ページ: 3489~3492

    • DOI

      10.1039/D1CC07108D

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multinuclear Ag Clusters Sandwiched by Pt Complex Units: Fluxional Behavior and Chiral‐at‐Cluster Photoluminescence2021

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Shinnosuke、Moon Sangjoon、Ito Akitaka、Tessarolo Jacopo、Sakuda Eri、Arikawa Yasuhiro、Clever Guido H.、Umakoshi Keisuke
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 ページ: 10654~10660

    • DOI

      10.1002/anie.202101460

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Family of Heterobimetallic Cubes Shows Spin‐Crossover Behaviour Near Room Temperature2021

    • 著者名/発表者名
      Hardy Matthias、Tessarolo Jacopo、Holstein Julian J.、Struch Niklas、Wagner Norbert、Weisbarth Ralf、Engeser Marianne、Beck Johannes、Horiuchi Shinnosuke、Clever Guido H.、Lutzen Arne
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 ページ: 22562~22569

    • DOI

      10.1002/anie.202108792

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] カチオン性Ir錯体とレゾルシンアレーンからなる複合体結晶の創成と性質2021

    • 著者名/発表者名
      小倉祥太, 堀内新之介, 作田絵里, 有川康弘, 馬越啓介
    • 学会等名
      第58回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] カチオン性Ir錯体とレゾルシンアレーンを用いた細孔性結晶の構築2021

    • 著者名/発表者名
      小倉祥太, 堀内新之介, 作田絵里, 有川康弘, 馬越啓介
    • 学会等名
      錯体化学会第71回討論会
  • [学会発表] Ir錯体とレゾルシンアレーンからなる細孔性結晶の合成と性質2021

    • 著者名/発表者名
      小倉祥太, 堀内新之介, 作田絵里, 有川康弘, 馬越啓介
    • 学会等名
      令和3(2021年)度日本結晶学会年会
  • [学会発表] 有機ホストと金属錯体からなる複合体結晶の創出2021

    • 著者名/発表者名
      堀内新之介
    • 学会等名
      2021年度物性研究所短期研究会
  • [学会発表] Induced-fit assembly in a synthetic hydrogen-bonding supramolecular system2021

    • 著者名/発表者名
      S. Horiuchi, E. Sakuda, Y. Arikawa, K. Umakoshi
    • 学会等名
      2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2021)
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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