μｍオーダー超のアザポルフィリンワイヤ・シートの革新的構築法と電子材料への応用

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26620039
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 坂本 良太 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80453843)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ナノワイヤ / ナノシート / ジピリン / 金属錯体

研究実績の概要

ジピリンナノワイヤおよびナノシートの合成に進展が見られた。
(1) ジピリンナノワイヤ　配位子にキラルなビナフチルリンカーを組み込んだナノワイヤを合成した。参照分子として、ビナフチルをメゾ位に有する単核ジピリン錯体分子も合成した。ナノワイヤは単核錯体に比べ、ジピリン部位のπ-π*遷移に関してより大きな円偏光二色性を示した。これに伴い、円偏光発光の増強も確認された。ワイヤがヘリカルな構造を取ることで、キラルなビナフチル部位が元来アキラルなジピリン部位に与える摂動が大きくなり、円偏光発光が増強されたと推測している。また、本ワイヤも単一ワイヤへの剥離が可能であることを原子間力顕微鏡観察から明らかとした。

(2) ジピリンナノシート　ポルフィリンをリンカーとして組み込んだ、４回対称ジピリン配位子を設計し、これを用いた碁盤格子ジピリンナノシートを構築した。構築したナノシートは前回報告したジピリンナノシート (Nature Commun. 2015, 6, 6713) に比べ２倍以上の光電変換効率を有し、また光応答波長も450-550 nmから400-650 nmへと拡張された。ジピリンナノシートと良色素であるポルフィリンとの協奏により、この改善が達成された。この結果はまた、ボトムアップ型ナノシートの利点の一つである、「組成・構造の自在設計による機能の最適化」を初めて具現化したものであり、基礎科学的な意義は大きい。

研究成果

• [雑誌論文] Bottom-up Creation of Functional Low-Dimensional Materials Based on Metal Complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryota Sakamoto
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 90 ページ: 272-278
  • DOI: 10.1246/bcsj.20160304
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interfacial Synthesis of Electrofunctional Coordination Nanowires and Nanosheets of Bis(terpyridine) Complexes (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Maeda, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishiahra
  • 雑誌名: Coord. Chem. Rev. 巻: 無 ページ: 無
  • DOI: 10.1016/j.ccr.2017.02.013
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Crystalline Graphdiyne Nanosheets Produced at a Gas/Liquid or Liquid/Liquid Interface (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryota Matsuoka, Ryota Sakamoto*, Ken Hoshiko, Sono Sasaki, Hiroyasu Masunaga, Kosuke Nagashio, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 139 ページ: 3145-3152
  • DOI: 10.1021/jacs.6b12776
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photofunctionality in Porphyrin-Hybridized Bis(dipyrrinato)zinc(II) Complex Micro- and Nanosheets” (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryota Sakamoto, Toshiki Yagi, Ken Hoshiko, Shinpei Kusaka, Ryota Matsuoka, Hiroaki Maeda, Zheng Liu, Qian Liu, Wai-Yeung Wong, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 56 ページ: 3526-3530
  • DOI: 10.1002/anie.201611785
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Theoretical study on S1 and T1 states of homoleptic bis(dipyrrinato)zinc(II) model complex (2017)
  • 著者名/発表者名: Mizuki Asaoka, Yasutaka Kitagawa, Rena Teramoto, Koji Miyagi, Yoshiki Natori, Ryota Sakamoto, Hiroshi Nishihara, Masayoshi Nakano
  • 雑誌名: Polyhedron 巻: 無 ページ: 無
  • DOI: 10.1016/j.poly.2017.01.058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coordination Nanosheets Based on Terpyridine-zinc(II) complexes: As Photoactive Host Materials (2017)
  • 著者名/発表者名: Takamasa Tsukamoto, Kenji Takada, Ryota Sakamoto, 他18名
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 139 ページ: 5359-5366
  • DOI: 10.1021/jacs.6b12810
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liquid/liquid Interfacial Synthesis of ‘Click’ Nanosheet (2017)
  • 著者名/発表者名: Amalia Rapakousiou, Ryota Sakamoto, Ryo Shiotsuki, Ryota Matsuoka, Ukyo Nakajima, Tigmansu Pal, Rintaro Shimada, Md. Amran Hossain, Hiroyasu Masunaga, Satoshi Horike, Yasutaka Kitagawa, Sono Sasaki, Kenichi Kato, Takeaki Ozawa, Didier Astruc, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 無 ページ: 無
  • DOI: 10.1002/chem.201700201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Homoleptic Bis(dipyrrinato)zinc(II) Complexes: Emission in the Solid State (2016)
  • 著者名/発表者名: Mizuho Tsuchiya, Ryota Sakamoto, Masaki Shimada, Yoshinori Yamanoi, Yohei Hattori, Kunihisa Sugimoto, Eiji Nishibori, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Inorg. Chem. 巻: 55 ページ: 5732-5734
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b00431
  • 査読あり / 謝辞記載あり