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2015 年度 実績報告書

光スイッチング分子性導体

研究課題

研究課題/領域番号 24750142
研究機関東京大学

研究代表者

草本 哲郎  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (90585192)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードラジカル / 物性 / 電子移動 / スピン / 発光特性
研究実績の概要

本研究では、電子ドナーあるいはアクセプター分子、ラジカル分子を構成要素とする機能性分子性化合物を新規に設計、合成し、光などの外部刺激をもちいてその物理特性(伝導性、磁性、発光特性など)をコントロールすること、またこれら外部刺激応答特性の起源を明らかにすることを目的としている。
(1)昨年度見出した、光刺激に対し高い安定性と発光特性を示す稀有なラジカルPyBTMについて、分子内の塩素原子を一部フッ素または臭素原子に置換した(=ハロゲン置換した)新奇なラジカルを合成した。これらの発光特性を調べた結果、フッ素原子置換体はPyBTMよりも高い発光量子収率を与える一方、臭素原子置換体は、PyBTMよりも高い光照射下安定性を示すことを明らかにした。これらの結果は、ハロゲン置換が発光特性と光安定性の両方に影響することを示している。これらの実験結果ならびに密度汎関数法を用いた電子状態計算の結果から、ハロゲン原子の置換により、ラジカルのNHOMOのエネルギー準位が主に変化することを明らかにした。
(2)フェロセンと金属ジチオレン錯体部位を有するハイブリッド分子系において、プロトン移動に連動してスピン分布の再構成を伴う分子内電子移動が起こること、またこの電子移動が温度によりコントロールできることを明らかにした。
(3)PyBTMと銅(II)イオンからなる常磁性金属錯体を合成、その構造、物性、電子状態を調べた。発光ラジカルPyBTMが銅(II)イオンに配位することで、PyBTMと銅(II)イオンの不対電子間に47Kの強磁性的相互作用が働くことを明らかにした。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Highly Photostable Luminescent Open-shell (3,5-Dihalo-4-pyridyl)bis(2,4,6-trichlorotrichlorophenyl)methyl Radicals: Significant Effects of Halogen Atoms on Their Photophysical and Photochemical Properties2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Hattori, T. Kusamoto, and H. Nishihara
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 ページ: 64802-64805

    • DOI

      10.1039/C5RA14268G

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spin-Reconstructed Proton-Coupled Electron Transfer in a Ferrocene-Nickeladithiolene Hybrid2015

    • 著者名/発表者名
      A. Tanushi, T. Kusamoto, Y. Hattori, K. Takada, and H. Nishihara
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 137 ページ: 6448-6451

    • DOI

      10.1021/jacs.5b02118

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Intramolecular Ferromagnetic Radical-CuII Coupling in a CuII Complex Ligated with Pyridyl-Substituted Triarylmethyl Radicals2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kusamoto, Y. Hattori, A. Tanushi, and H. Nishihara
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 54 ページ: 4186-4188

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.5b00499

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Luminescent open-shell radicals: Elucidation of factors that determine the emission properties and photostability2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kusamoto, Y. Hattori, Y. Ogino, and H. Nishihara
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都・京田辺)
    • 年月日
      2016-03-25 – 2016-03-25
  • [学会発表] 高い光安定性を有する発光性ラジカルの創製とその光機能開拓2015

    • 著者名/発表者名
      服部 陽平, 草本 哲郎, 西原 寛
    • 学会等名
      第5回CSJ化学フェスタ2015
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京・船堀)
    • 年月日
      2015-10-15 – 2015-10-15
  • [学会発表] 高い光安定性と発光特性を示す開殻分子:(3,5-ジ ハロ-4-ピ リジル)ビ ス(2,4,6-ト リクロロフェニル)メ チルラジカル2015

    • 著者名/発表者名
      服部 陽平, 草本 哲郎, 西原 寛
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛・松山)
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-25
  • [学会発表] 高い光安定性を示す発光性ラジカルの創製と機能開拓2015

    • 著者名/発表者名
      草本 哲郎, 服部 陽平, 西原 寛
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛・松山)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-24
  • [学会発表] Synthesis, Photophysical and Photochemical Properties of a Gold(I) Complex with an Open-Shell Luminescent Radical Ligand2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ogino, T. Kusamoto, H. Nishihara
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大(奈良・奈良)
    • 年月日
      2015-09-22 – 2015-09-22
  • [学会発表] Metal Complexes Ligated with Luminescent Open-Shell Radicals: Photochemical, Photophysical, and Magnetic Properties2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kusamoto, Y. Hattori, H. Nishihara
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大(奈良・奈良)
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-21
  • [学会発表] Spin reconstruction of a ferrocene-nickeladithiolene hybrid based on proton―electron dual responsive properties2015

    • 著者名/発表者名
      田主 陽,草本 哲郎,服部 陽平,高田 健司,西原 寛
    • 学会等名
      錯体化学会第65回討論会
    • 発表場所
      奈良女子大(奈良・奈良)
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-21
  • [学会発表] 金属ジチオレン錯塩結晶における硫黄のσホールを利用した超分子構造と物性の相関2015

    • 著者名/発表者名
      大出 千恵, 草本 哲郎, 西原 寛
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東工大(東京・大岡山)
    • 年月日
      2015-09-19 – 2015-09-19
  • [学会発表] Highly Photostable Luminescent Organic Radicals2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kusamoto, Y. Hattori、H. Nishihara
    • 学会等名
      2015年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市大(大阪・住吉)
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-10

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公開日: 2017-01-06  

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