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2021 年度 実績報告書

固体NMRによる金属錯体のベイポクロミズム現象の機構解明

公募研究

研究領域ソフトクリスタル:高秩序で柔軟な応答系の学理と光機能
研究課題/領域番号 20H04666
研究機関金沢大学

研究代表者

水野 元博  金沢大学, ナノマテリアル研究所, 教授 (70251915)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワードベイポクロミズム / 白金錯体 / 固体NMR / 分子運動 / 局所構造解析
研究実績の概要

ベイポクロミズムが報告されている平面四配位白金(II)錯体 [Pt(CN)2(H2dcbpy)] (H2dcbpy = 4,4’-dicarboxy-2,2’-bipyridine)と[Pt(CN)2(H2dcphen)] (H2dcphen = 4,7-dicarboxy-1,10-phenanthroline)につい,,重水素化したエタノール,2-プロパノール,1-ブタノールをゲスト分子として導入し,固体NMRを用いて,細孔内の分子運動やホストーゲスト相互作用を解析した。ゲスト分子やホスト骨格の配位子の違いが,ホストーゲスト相互作用や分子運動にどのような影響を与えるかを考察した。2H NMRスペクトルの解析から,エタノール,2-プロパノールでは,分子内運動(メチル基の3回軸周りの回転)と分子全体の運動(等方回転運動)の情報を得ることができた。細長い形状の1-ブタノールでは,分子長軸周りの回転と分子長軸の歳差運動が観測された。2-プロパノールと1-ブタノールにおいては,細孔径が大きい[Pt(CN)2(H2dcbpy)]中でより速い運動をしていることがわかった。これに対し,エタノールにおいては[Pt(CN)2(H2dcbpy)]中で,細孔径が小さい[Pt(CN)2(H2dcphen)]中よりも等方回転運動が抑えられていることがわかった。固体高分解能13C NMRスペクトルの解析より,[Pt(CN)2(H2dcbpy)]中では,エタノールとホストのカルボキシ基に,強い相互作用が働いていることがわかった。このようなゲスト-カルボキシ基間の強い相互作用がゲスト分子の等方回転運動を抑えていることが明らかになった。また,白金(II)錯体における蒸気応答性の設計可能性を検討すべく,カリウムイオンを蒸気の配位サイトとして有する新規白金(II)錯体を合成し,性質を調べた。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3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 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] State- and water repellency-controllable molecular glass of pillar[5]arenes with fluoroalkyl groups by guest vapors2022

    • 著者名/発表者名
      Onishi Katsuto、Ohtani Shunsuke、Kato Kenichi、Fa Shixin、Sakata Yoko、Akine Shigehisa、Ogasawara Moe、Asakawa Hitoshi、Nagano Shusaku、Takashima Yoshinori、Mizuno Motohiro、Ogoshi Tomoki
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 13 ページ: 4082~4087

    • DOI

      10.1039/d2sc00828a

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coordination-based vapochromic behavior of a luminescent Pt(<scp>ii</scp>) complex with potassium ions2021

    • 著者名/発表者名
      Shigeta Yasuhiro、Nanko Ryota、Amemori Shogo、Mizuno Motohiro
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 11 ページ: 30046~30053

    • DOI

      10.1039/d1ra05236e

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polypseudorotaxanes constructed from pillar[5]arenes and polyamides by interfacial polymerization2021

    • 著者名/発表者名
      Ogoshi Tomoki、Yoshiki Miyu、Kakuta Takahiro、Yamagishi Tada-aki、Mizuno Motohiro
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 ページ: 12468~12471

    • DOI

      10.1039/D1CC04491E

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Local Structure and Molecular Motion Analysis of Vapochromic Metal Complexes Using Solid-State NMR Spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Motohiro Mizuno, Yasuhiro Shigeta, Takuya Kurihara
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Solid-State NMR Study of Local Structure and Molecular Motion in Vapochromic Metal Complexes2021

    • 著者名/発表者名
      Motohiro Mizuno, Yasuhiro Shigeta, Takuya Kurihara, Shogo Amemori
    • 学会等名
      ISMAR-APNMR2021
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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