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2012 年度 実施状況報告書

環境応答型発光性錯体におけるナノサイズ効果の探求

研究課題

研究課題/領域番号 24750049
研究機関北海道大学

研究代表者

小林 厚志  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50437753)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードナノ材料 / 光物性 / 配位高分子 / クロミズム
研究概要

本課題では、環境応答性を有する発光性Pt(II)錯体配位子をベースにした配位高分子系に対して、1)ナノ結晶へのダウンサイジング、2)異種発光団のドーピング、の2つのアプローチを併用することで、環境応答性(応答速度、認識能力等)の劇的向上を目的に研究を展開している。これまでの環境応答性錯体に関する研究が、分子もしくはバルクレベルに限られていたことを考慮すると、ナノサイズ効果やドーピングによるエネルギー、電子移動過程の制御は、ベイポクロミック材料における劇的性能向上と新機能創出につながる可能性を秘めている。
研究初年度は、ドーパントとして機能し得る異種発光団のライブラリ構築を目指し、新規Pt(II)錯体の合成を中心に検討した。これまでのところ、室温、蒸気曝露によって分子の形状を変化させることが可能な錯体[Pt(SCN)2(H2dcbpy)](H2dcbpy = 4,4'-dicarboxy-2,2'-0bipyridine)や、エネルギー移動による選択的発光を実現するための鍵となる拡張π系を有するPt(II)錯体[Pt(CN)2(H2dcphen)](H2dcphen = 4,7-dicarboxy-1,10-phenanthroline)の合成に成功しており、いずれの錯体も蒸気による発色・発光色変化(ベイポクロミズム)を示すことを見出した。これは、ナノ結晶へのダウンサイジングや異種発光団としてドーピングすることによって、さらなる応答性向上を期待させる発見と考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

異種発光団となる数種類のPt(II)錯体の合成に成功しており、今後はナノ結晶化の検討とドーピングによるエネルギー移動制御の解明に研究の主軸を移行させることができ、当初の計画通り推移していると考えている。

今後の研究の推進方策

研究次年度はこれまでに見出しているジイミン系-Pt(II)ベイポクロミック配位高分子系を活用し、ナノ結晶へとダウンサイジングする手法の確立に注力すると共に、ドーパントの導入による励起エネルギー移動制御も平行して、幅広く検討を行う。
ナノ結晶化の具体策としては、ベイポクロミックセンターとなるPt(II)錯体配位子が2つのカルボキシル基を有することから、表面保護配位子としては酢酸や安息香酸、長鎖アルキル基を有するモノカルボン酸等を用いて、種々の金属イオンとの配位高分子化を試みる。反応時間や保護配位子の濃度、溶媒などの各種条件を検討する。
異種発光団のドーピングについては、ホスト骨格を形成するPt(II)錯体配位子に、同じ配位官能基を有しながら拡張系を有するPt(II)錯体配位子(例:ホスト骨格Pt(CN)2(dcbpy)+不純物サイトPt(CN)2(dcphen))を数%程度混入させ、配位高分子化反応を進行させることで検討する。

次年度の研究費の使用計画

研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込額と執行額に若干の差が生じているが、研究計画に大きな変更はなく、前年度の研究費を含め当初予定通りの研究を進める予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Vapour and mechanically induced chromic behaviour of platinum complexes with a dimer-of-dimer motif and the effects of heterometal ions2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ohba, Atsushi Kobayashi, Ho-Chol Chang and Masako Kato
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 42 ページ: 5514-5523

    • DOI

      10.1039/C3DT33100H

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vapor-controlled Linkage Isomerization of a Vapochromic Bis(thiocyanato)platinum(II) Complex: New External Stimuli to Control Isomerization Behavior2012

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kobayashi, Yuki Fukuzawa, Ho-Chol Chang, and Masako Kato
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 51 ページ: 7508-7519

    • DOI

      10.1021/ic202734f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Systematic structural control of multichromic platinum(II)-diimine complexes ranging from ionic solid to coordination polymer2012

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kobayashi, Hirofumi Hara, Tsubasa Yonemura, Ho-Chol Chang and Masako Kato
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 41 ページ: 1878-1888

    • DOI

      10.1039/C1DT11155H

    • 査読あり
  • [学会発表] Combination of metal-complex luminophores and linkage isomerization toward new intelligent chromic materials2013

    • 著者名/発表者名
      Atsushi KOBAYASHI
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(草津市)
    • 年月日
      20130322-20130325
    • 招待講演
  • [学会発表] エネルギー移動制御を目指した集積発光性ジイミンPt(II)錯体の合成2013

    • 著者名/発表者名
      重田 泰宏、小林 厚志、張 浩徹、加藤 昌子
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部 2013年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      20130129-20130130
  • [学会発表] 新しい光機能創出を目指した金属錯体の集積化と不純物ドーピング2012

    • 著者名/発表者名
      小林 厚志
    • 学会等名
      錯体化学会第62回討論会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      20120921-20120923
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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