ランタニド錯体単分子膜による偏光発光発現と制御

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20685011
• 研究機関: 青山学院大学
• 研究代表者: 長谷川 美貴 青山学院大学, 理工学部, 准教授 (70306497)
• キーワード: ランタニド錯体 / 偏光発光 / 分子性超薄膜

研究概要

本研究は、高効率な分子内エネルギー移動を組み込んだランタニド錯体を用い、その偏光発光発現と制御を目的としている。本研究課題を遂行した2年間で合成することができた新規化合物phen-C18は、フェナントロリンにアルキル鎖を導入したアンテナ分子である。Phen-C18は、界面活性剤として機能し、また金属イオンに対しては配位子として錯形成する。Phen-C18は、ユーロピウムに対して2:1の化学量論比で錯形成し、紫外光照射により目視できるほどの明るい赤色発光を示す。
Phen-C18のユーロピウムを含むラングミュアブロジェット(LB)膜の作製は、これまでの方法と同様に行った。すなわち、phen-C18のユーロピウム錯体とステアリン酸をクロロホルムに溶解し、この溶液を大気/水界面に滴下することで単分子膜を作製した。この時の成膜条件として、20mN/m程度の表面圧が必要であることが分かった。この膜を石英基板上に複数層累積させ、このLB膜の発光スペクトルの測定を行ったところ、配位子であるphen骨格に由来するππ*遷移とユーロピウムのff発光が観測された。偏光発光スペクトルの測定を試み、光アンテナとなる芳香族部位の発光の偏光角とユーロピウムのff発光の偏光角の違いから、エネルギー移動と遷移モーメントの相関について現在考察を行っている段階である。
2010年5月には希土類討論会でのシンポジウムで依頼講演を行い、ユーロピウム錯体の薄膜化による発光の偏光現象について議論を行った。また、同9月の錯体化学討論会International Sessionで有意な議論を行った。同11月および12月には、国外の国際会議で招待講演を行っている。この実験過程で得られた技術と知識をもとに、論文を共著で作成した。

研究成果

• [雑誌論文] Luminescence tuning of imidazole-based lanthanide(III) complexes [Ln=Sm, Eu, Gd, Tb, Dy] (2011)
  • 著者名/発表者名: Chihiro Kachi-Terajima, Katsuya Yanagi, Toru Kaziki, Takafumi Kitazawa, Miki Hasegawa
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 40 ページ: 2249-2256
  • 査読あり
• [雑誌論文] π-Conjugated polymers consisting of isothianaphthene and dialkoxy-p-phenylene units : Synthesis, self-assembly, and chemical and physical properties (2010)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Yamamoto, Motoaki Usui, Haruki Ootsuka, Takayuki Iijima, Hiroki Fukumoto, Yoshimasa Sakai, Shinji Aramaki, Hiroshi M.Yamamoto, Takehiko Yagi, Hiroyuki Tajima, Taku Okada, Takashi Fukuda, Akira Emoto, Hirobumi Ushijima, Miki Hasegawa, Hideki Ohtsu
  • 雑誌名: Macromol.Chem.Phys. 巻: 211 ページ: 2138-2147
  • 査読あり
• [学会発表] Lanthanide Luminescence : Future Perspective with Polarized Emission Phenomena (2011)
  • 著者名/発表者名: Miki Hasegawa
  • 学会等名: 日本化学会 第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学(招待講演)
  • 年月日: 20110326-20110329
• [学会発表] ジャイロ型テルビウム錯体の発光特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小玉大典, 吉村優, 大津英揮, 高橋勇雄, 長谷川美貴
  • 学会等名: 日本化学会 第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 20110326-20110329
• [学会発表] 高効率発光を目指したEu錯体LB膜の構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 府川智紀, 高橋勇雄, 長谷川美貴
  • 学会等名: 日本化学会 第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 20110326-20110329
• [学会発表] カルボン酸を導入したジャイロ型ランタニド錯体の合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水智仁, 高橋勇雄, 長谷川美貴
  • 学会等名: 日本化学会 第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 20110326-20110329
• [学会発表] 長鎖アルキル基を導入したジャイロ型ランタニド錯体の合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡邉学, 高橋勇雄, 長谷川美貴
  • 学会等名: 日本化学会 第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 20110326-20110329
• [学会発表] トリポッド型イオン液晶のマルチカラー発光特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田辺佳奈, 鈴井優子, 長谷川美貴, 加藤隆史
  • 学会等名: 日本化学会 第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 20110326-20110329
• [学会発表] Enhanced Polarized Photo-Emission of the Lanthanide LB Film (2011)
  • 著者名/発表者名: Miki Hasegawa
  • 学会等名: IMS Symposium, Current Status and Future Prospects of Coordination
  • 発表場所: 分子科学研究所(招待講演)
  • 年月日: 20110108-20110109
• [学会発表] Polarized Luminescent Lanthanide Complex in Molecular Ultra-Thin Films (2010)
  • 著者名/発表者名: Miki Hasegawa
  • 学会等名: 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: Hawaii USA(招待講演)
  • 年月日: 20101215-20101220
• [学会発表] ランタニド錯体の重水素化配位子による構造と発光相関 (2010)
  • 著者名/発表者名: Miki Hasegawa
  • 学会等名: 第4回東北大学G-COE研究会
  • 発表場所: 東北大学(招待講演)
  • 年月日: 20101204-20101205
• [学会発表] Enhanced Polarized Photo-Emission of the Lanthanide LB Film (2010)
  • 著者名/発表者名: Miki Hasegawa
  • 学会等名: The 1st International Symposium on Advanced Soft Materials
  • 発表場所: 熊本大学(招待講演)
  • 年月日: 20101125-20101126
• [学会発表] Molecular Design of LB Films Containing Rare Metal Complexes with Polarized Emission Phenomena (2010)
  • 著者名/発表者名: Miki Hasegawa
  • 学会等名: 6th International Symposium on High-Tech Polymer Materials
  • 発表場所: Xiamen, China(招待講演)
  • 年月日: 20101107-20101109
• [学会発表] Polarized optical emission phenomena of ultra-thin molecular films of lanthanide complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: Miki Hasegawa, Kazuki Deno, Tomonori Fukawa, Shunsuke Kunisaki, Isao Takahashi
  • 学会等名: 第60回錯体化学討論会(60th Anniversary Conference on Coordination Chemistry in OSAKA)
  • 発表場所: 大阪国際交流センター(招待講演)
  • 年月日: 20100927-20100930
• [学会発表] Photoregulation od Copper-Binding Affnity to the Azobenzene Ligand on Au Surface (2010)
  • 著者名/発表者名: Isao Takahashi, Yuichiro Honda, Shun Hirota, Miki Hasegawa
  • 学会等名: International Conference on Nanoscopic Colloid and Surface Science (NCSS2010)
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉)
  • 年月日: 20100919-20100922
• [学会発表] Energy Relaxation Pathway of a Polarized Emissive Thin Film with Europium Complexes (2010)
  • 著者名/発表者名: Miki Hasegawa, Kazuki Deno, Tomonori Fukawa, Matsuyori Aoki, Isao Takahashi
  • 学会等名: 2010年光化学討論会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 20100908-20100910
• [学会発表] 光異性化可能なアゾベンゼン配位子の表面固定による銅イオンの結合制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋勇雄, 本田裕一朗, 廣田俊, 長谷川美貴
  • 学会等名: 第22回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 立山国際ホテル
  • 年月日: 20100803-20100805
• [学会発表] 長鎖アルキル基を有する光アンテナを配位子としたEu錯体LB膜の発光特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 出納一輝, 府川智紀, 青木松宜, 高橋勇雄, 長谷川美貴
  • 学会等名: 第22回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 立山国際ホテル
  • 年月日: 20100803-20100805
• [学会発表] Emission process of the lanthanide's LB film with polarized optical properties (2010)
  • 著者名/発表者名: Miki Hasegawa, Kazuki Deno, Tomonori Fukawa, Matsuyori Aoki, Shunsuke Kunisaki, Isao Takahashi
  • 学会等名: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2010 (ICSM2010)
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 20100704-20100709
• [学会発表] 希土類錯体薄膜の分子デザインと偏光機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川美貴
  • 学会等名: 第27回希土類討論会
  • 発表場所: 北九州国際会議場(依頼講演)
  • 年月日: 20100527-20100528