2021 Fiscal Year Final Research Report

Development of Structural and Functional Chemistry of Asymmetric Cluster Assemblies

Planned Research

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Project Area	Coordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number	16H06514
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	University of Hyogo
Principal Investigator	Abe Masaaki 兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (90260033)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	杉本邦久公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 主幹研究員 (00512807) 小野利和九州大学, 工学研究院, 准教授 (20643513)
Project Period (FY)	2016-06-30 – 2021-03-31
Keywords	多核錯体 / クラスター化合物 / 超高圧 / 構造歪み / 固体発光 / レドックス機能 / 結晶多形 / ネットワーク構造
Outline of Final Research Achievements	This study has developed the synthesis, structures, and chemical properties of transition-metal polynuclear compounds under unsymmetrical environments. The successful research developments include pressure-induced molecular distortion and solid-state luminescence piezochromism of copper(I), silver(I), and gold(I) clusters, the fabrication of luminescent vapochromic crystals that adsorb volatile organic compounds (VOCs), the isolation of tetra- and hexanuclear copper(I) clusters with benzimidazole-thiol chelates and the solid-state dual emission in the visible-to-near infrared wavelength region, and the preparation of polymorphs of hydrogen-bonded honeycomb networks based on isonicotineamide (ina)-triruthenium(III) cluster compounds.
Free Research Field	錯体化学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	金属と有機配位子により形成された金属錯体は、構成要素の多様な組み合わせにより多彩な立体構造や化学的性質を発現する。本研究では特に、一分子の中に複数の金属イオンが配置された多核金属錯体を対象に、その立体構造と電子構造の柔軟性に着目し、非対称環境下および超高圧環境下での特異な物性発現を引き出すことを目的に研究を推進した。例えばSPring-8での放射光その場粉末X線回折実験および単結晶X線構造解析を駆使して、超高圧下での多核分子の構造ひずみ・変形と固体発光の相関や揮発性有機化合物に対する応答性について解明した。本研究で得られた新知見と学術成果は今後、環境応答物質やセンサー材料への応用が期待される。