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2013 年度 実績報告書

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), 講師 (50437753)

キーワードナノ材料 / 配位高分子 / 発光 / 光化学
研究概要

本研究では環境応答性を有する発光性金属錯体を用いて、メゾスコピック領域での集積化を試み、これまでほとんど評価、定量されてこなかった光エネルギーダイナミクスの量子サイズ効果を解明するべく、研究を展開してきた。具体的には、三重項励起状態から強いリン光を示す、トリスビピリジンRu(II)錯体や金属間相互作用の変化に敏感に応答するジイミンPt(II)錯体に対して配位官能基を修飾し、配位高分子化反応をモジュレーター等により制御することで、結晶子サイズをメゾスコピック領域に限定し、その光物性がどのように変化するのかを評価した。
Pt(II)錯体系においては、補助配位子に両座配位子チオシアン酸を導入すると、蒸気によって劇的な色変化と発光のON-OFFスイッチを伴いながら結合異性化を示す非常に興味深い錯体の合成に成功し、光によってもその結合異性化挙動を制御できることも見出した。
Ru(II)錯体からなる配位高分子系では、配位高分子化イオンによって構造次元性の異なる多孔質フレームワークが形成され、そのナノ細孔は水やメタノールといったサイズの小さな高極性分子の吸蔵-放出にともなって、再生-崩壊を示すことを見出した。注目すべきは、配位モジュレーターを用いて500nm程度の配位高分子ナノ粒子にすると、分子やバルクを大きく上回る光増感特性を示す点である。光励起から電子移動に至る過程において、メゾスコピック領域に特徴的なサイズ効果が存在する可能性を示唆しており、その基礎学理を解明することは、今後の配位化合物の光化学の発展に大きく資するものと思われる。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Photoinduced Dimerization Reaction Coupled with Oxygenation of a Platinum(II)-Hydrazone Complex2014

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

      Inorganic Chemistry

      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
      A. Kobayashi, T. Ohba, E. Saitoh, Y. Suzuki, S. Noro, H.-C. Chang and M. 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 and M. Kato
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 52 ページ: 13188-13198

    • DOI

      10.1021/ic402104q

    • 査読あり
  • [学会発表] 多孔性光増感フレームワークの光化学特性におけるダウンサイジング効果2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤 英里佳、小林 厚志、加藤 昌子
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Cu(I)-ジイミン錯体配位子からなる多孔性配位高分子の合成と構造2014

    • 著者名/発表者名
      杉山 明、小林 厚志、加藤 昌子
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] Syntheses and Nanocrystallization of Photosensitizing Porous Coordination Polymers2014

    • 著者名/発表者名
      A. Kobayashi, E. Saitoh, H.-C. Chang and M. Kato
    • 学会等名
      International Symposium on Coordination Programming 2014
    • 発表場所
      東京大学(文京区)
    • 年月日
      20140120-20140122
  • [学会発表] 発光性ジイミン白金(II)錯体のベイポクロミズムに対する配位子置換効果2013

    • 著者名/発表者名
      重田 泰宏、小林 厚志、加藤 昌子
    • 学会等名
      錯体化学会第63回討論会
    • 発表場所
      琉球大学(那覇市)
    • 年月日
      20131102-20131104
  • [学会発表] Ru(ll)錯体配位子から成る光増感フレームワークのナノ結晶化と光化学特性2013

    • 著者名/発表者名
      齋藤 英里佳、大場 惟史、小林 厚志、加藤 昌子
    • 学会等名
      第3回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      20131021-20131023
  • [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
      The 9th Nanjing-Hokkaido-NIMS/MANA Joint Symposium on the Cutting Edge Chemistry
    • 発表場所
      Nanjing University(China)
    • 年月日
      20131011-20131013
    • 招待講演
  • [学会発表] 光励起状態の高効率利用を指向した機能性金属錯体の構築とナノ構造制御2013

    • 著者名/発表者名
      小林 厚志
    • 学会等名
      第29回ライラックセミナー・第19回若手研究者交流会
    • 発表場所
      小樽おこばち山荘(北海道)
    • 年月日
      20130615-20130616
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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