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2018 年度 実績報告書

非対称要素の導入による次元クロスオーバー錯体の機能創出

公募研究

研究領域配位アシンメトリー:非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 17H05366
研究機関京都大学

研究代表者

大坪 主弥  京都大学, 理学研究科, 助教 (90601005)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード金属-有機構造体 / ナノチューブ / らせん錯体
研究実績の概要

本研究課題では、近年合成に成功した金属錯体ナノチューブ、人工3重らせん錯体、そして結晶配向性MOFナノ薄膜等の次元クロスオーバー錯体を基盤材料として選択し、キラリティーを導入した非対称内空間を有する金属錯体ナノチューブや、自然分晶する人工らせん錯体を用いた機能性材料の開発を行うことを目的としている。特に、(1)ボトムアップ合成に基づいた金属錯体ナノチューブへの非対称内空間の導入と疎水性/親水性の精密制御、非対称内空間に基づいた新規のプロトン(水分子)ダイナミクス、クラスター形成の解明、(2)らせん性(ヘリシティー)を制御した人工3重らせん錯体の薄膜材料を使用した円偏光発光特性・電子物性を有するキラル液晶相の構築を目指す。
これまでに我々は、およそ 0.2~1.5 nmの開口径を有する種々の金属錯体ナノチューブの合成と構造解析に成功しているが、今年度はこれまでの結果をさらに拡張し、より多彩な疎水性空間の設計を行うことを目的として、新規の三角形型環状錯体の合成と、デバイス作成への足掛かりとするために有機溶媒に可溶な金属錯体ナノチューブと3重らせん錯体の合成に取り組んだ。
その結果、パラジウム(II)イオンと4,7-フェナントロリンからなる新規の三角形型環状錯体を合成し、単結晶X線結晶構造解析に成功した。また、長鎖アルキル基を持つ種々の対アニオンを用いた金属錯体ナノチューブや人工3重らせん錯体を合成し、有機溶媒中でも構造を保持していることを確認し、さらには透過型電子顕微鏡によりその一次元構造を直接観測することにも成功した。今後はこれらの材料を薄膜化することで機能性材料の開発に繋げたいと考えている。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Modular Cavities: Induced Fit of Polar and Apolar Guests into Halogen-Based Receptors2018

    • 著者名/発表者名
      Aoki Kentaro、Otsubo Kazuya、Hanan Garry S.、Sugimoto Kunihisa、Kitagawa Hiroshi
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 57 ページ: 6222~6225

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.8b01069

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compression of a Flapping Mechanophore Accompanied by Thermal Void Collapse in a Crystalline Phase2018

    • 著者名/発表者名
      Yamakado Takuya、Otsubo Kazuya、Osuka Atsuhiro、Saito Shohei
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 140 ページ: 6245~6248

    • DOI

      10.1021/jacs.8b03833

    • 査読あり
  • [学会発表] 次元交差領域における配位性ナノ材料の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大坪 主弥
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and electronic properties of a novel two-legged MX-tube complex with a flexible ligand2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Otsubo, Kunihisa Sugimoto, Shogo Kawaguchi, Hiroshi Kitagawa
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Ice-tube Formation and High Proton Conduction Realized in Metal-Organic Nanotubes2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Otsubo, Ken-ichi Otake, Kunihisa Sugimoto, Hiroshi Kitagawa
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Metal-Organic Frameworks & Open Framework Compounds (MOF 2018)
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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