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2013 年度 実績報告書

非平衡反応場における金属錯体の自励双安定化

研究課題

研究課題/領域番号 24655041
研究機関中央大学

研究代表者

張 浩徹  中央大学, 理工学部, 教授 (60335198)

キーワード振動反応 / 鉄錯体 / 脱プロトン化 / pH振動
研究概要

近年、外場に応答する双安定性分子は分子スイッチやメモリ等への応用が期待され、盛んに研究が行われている。現在までにこのような双安定性は段階を経て発展してきているが、多くは熱などの外場刺激を必要とする平衡系における双安定性に限定されている。一方、本研究では、化学振動系であるpH振動反応において濃度振動する化学種(レドックス触媒、プロトン)自身またはそれと相互作用しうる錯体を系中に組み込むことで自励双安定性錯体の創成を目指した。具体的には、酸塩基応答型SCO錯体と、錯体のpKaと同域においてpH振動を示すpH振動液を共存させ、プロトン誘起SCO自励振動型双安定性の構築を目指した。
本研究では、水:メタノール混合pHバッチ振動液と[Fe(II)(bzimpyH2)2](ClO4)2を混合した溶液において同期振動を観測した。pH振動液単独では112秒においてpHの振動が確認された。錯体混合後においてもほぼ同一の時間帯において吸光度の増大が確認された。またこの振動に際し、赤紫溶液から青色沈殿が生じた。この青色粉末は、別途合成した二プロトン脱離体と同様にプロトン付加体に見えるNH振動モードが消失していた。pH振動場においてpH振動と同期的に錯体が脱プロトン化され、生成した脱プロトン体が中性で水:メタノール混合溶媒に不溶であるため沈殿したと考えられる。
この様にpH振動場において、酸塩基応答性を示す鉄錯体をpH振動と同期して脱プロトン化させることに成功した。この様な脱プロトン化は錯体の色ばかりでなく、高スピン/低スピン存在比や、錯体の電荷、溶媒に対する溶解度を同時に変化させることができるため、従来の物理的外場による錯体の状態変換とは異なる化学的外場で錯体を双安定化できたと言える。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Photo-induced dimerization reaction coupled with oxygenation of a platinum(II)-hydrazone complex2014

    • 著者名/発表者名
      A. Kobayashi, D. Yamamoto, H. Horike, K. Sawaguchi, T. Matsumoto, K. Nakajima, H.-C. Chang, M. Kato
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 53 ページ: 2573-2581

    • DOI

      10.1021/ic402879g

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible Coordination Polymers Composed of Luminescent Ru(II)-Metalloligands: Importance of Position of Coordination Site in Metalloligands2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kobayashi, Tadashi Ohba, Erika Saitoh, Yui Suzuki, Shin-ichiro Noro, Ho-Chol Chang, Masako Kato
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 53 ページ: 2910-2921

    • DOI

      10.1021/ic402683j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo- and Vapor-Controlled Luminescence of Rhombic Dicopper(I) Complexes Containing Dimethyl Sulfoxide2013

    • 著者名/発表者名
      A. Kobayashi, K. Komatsu, H. Ohara, W. Kamada, Y. Chishina, K. Tsuge, H.-C. Chang, M. Kato
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 52 ページ: 13188-13198

    • DOI

      10.1021/ic402104q

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-association and Columnar Liquid Crystalline Phase of Cationic Alkyl-substituted-Bipyridine Benzenedithiolato Gold(III) Complexes2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, M. Sakamoto, H. Honda, T. Matsumoto, A. Kobayashi, M. Kato, H.-C. Chang
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 42 ページ: 15995-16005

    • DOI

      10.1039/C3DT51444G

    • 査読あり
  • [学会発表] Functional Molecular Assemblies based on Non-innocent/Redox-active Ligands2013

    • 著者名/発表者名
      Ho-Chol Chang
    • 学会等名
      China-Japan Joint Symposium on Functional Supramolecular Architectures
    • 発表場所
      Soochow University, Suzhou, China
    • 年月日
      20131025-20131028
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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