公募班(2018-2019)
ソフトクリスタルを構成する分子集団の構造変型ダイナミクスの実時間観測
キーワード
超高速時間分解分光、分子会合体、金属原子間相互作用、円偏光発光、核波束運動、蛍光アップコンバージョン分光
研究概要
ソフトクリスタルの新しさは、構造がある程度安定な周期構造を持ちながら、構成する分子に集団が「動ける」ことにある。本研究では、ソフトクリスタルのモデルとなる溶液状態と結晶状態の境界線上にある分子集合体を構築し、これが光励起により構造変型をする様子を分光学的に観測することが目的である。金、銀、白金といった重金属原子の間には、基底状態で金属原子間相互作用という弱い結合性の相互作用が働き、1次元的に繋がった大きな分子集合体を作る。この会合体は、光励起により結合性軌道へ電子が遷移すると、瞬間的に共有結合が生じて金属間結合が強固になり、会合体に大きな構造変型が起きる。この系の持つ、以下に上げるソフトクリスタルのモデル系として最適な特徴に注視し、研究を進める。1.共存分子の作用に依り、溶液中で巨大な超分子集合体を形成する。2.フレキシブルなカウンターカチオンを導入すると、結晶内で錯体が大きく動ける一次元ネットワーク構造になる。3. 光励起により大きな構造変型を誘起させることができ、さらに分子分光学的に励起種とダイナミクスを詳細に決定できる手法がある。
研究業績
査読付発表論文
A02-32
- "Through-Space Charge Transfer in Copper Coordination Networks with Copper-Halide Guest Anions" *H. Ohtsu, M. Okuyama, T. Nakajima, M. Iwamura, K. Nozaki, D. Hashizume, *M. Kawano, Inorg. Chem., 60, 9273–9277 (2021).
- "Stepwise Observation of Iodine Diffusion in a Flexible Coordination Network Having Dual Interactive Sites" *H. Ohtsu, J. Kim, T. Kanamaru, D. Inoue, D. Hashizume, *M. Kawano, Inorg. Chem., 60,17,13727–13735 (2021).
- "Multi-interactive coordination network featuring a ligand with topologically isolated p-orbitals" Y. Wada, H. Ohtsu, P. M. Usov, B. Chan, K. Deekomwong, *M. Kawano, Inorg. Chem., 60, 17858-17864 (2021).
- "Emergence of electrical conductivity in a flexible coordination polymer by using chemical reduction" K. Fuku, M. Miyata, S. Takaishi, T. Yoshida, M. Yamashita, N. Hoshino, T. Akutagawa, H. Ohtsu, M. Kawano, *H. Iguchi, Chem. Commun., 56, 8619-8622 (2020).
A03-14
- "Microscopic Imaging of Chiral Amino Acids in Agar‐gel through Circularly Polarized Luminescence of Eu(III) Complex" H. Koike, K. Nozaki, M. Iwamura*, Chem. Asian J., 15, 85-90 (2020).
- "Chiral Sensing Using Circularly Polarized Luminescence of Bis (phenanthroline dicarboxylic acid) Eu(III) Complex Induced by Allosteric-type Interaction with Amino Acid Molecules" *M. Iwamura, M. Fujii, A. Yamada, H. Koike, K. Nozaki, Chem. Asian J., 14, 561-567 (2019).
- "Metal-Metal Bond Formations in [Au(CN)2-]n (n = 3, 4, 5) Oligomers in Water Identified by Coherent Nuclear Wavepacket Motions" M. Iwamura, K. Kimoto, K. Nozaki, H. Kuramochi, S. Takeuchi, T. Tahara, J. Phys. Chem. Lett., 2018, 9, 7085-7089.(Inside Cover)
国内学会発表
A02-32
- "π-π stacking aggregation of anionic ligands, the photophysical properties, and the application to network formation" 河野 正規 (招待講演), 第70回錯体化学討論会 (オンライン開催、日本、2020年9月28日)
報道・アウトリーチ活動・特許・その他
A02-32
- 出願番号 特願2021-141297 発明者 松本隆也、河野正規、大津博義、Pavel Usov、和田雄貴、嶋田光将 発明の名称 「化合物、金属有機構造体、及び二酸化炭素捕捉剤」 出願人 ENEOS株式会社、国立大学法人東京工業大学 出願日 2021年8月31日
- 国際出願番号:PCT/JP2020/019937、出願日:2020年5月20日、発明の名称:可変抵抗デバイスおよびその製造方法、発明者:河野 正規、大津 博義、Kim Jaejun
- 出願番号:特願 2020-112547、出願日:2020年6月30日、発明の名称:ゲスト分子解析用の細孔性ネットワーク錯体結晶、結晶楮解析用試料の作製方法および分子構造決定方法、発明者:河野 正規、大津 博義、和田 雄貴
- 2020年11月17日に東京工業大学 新技術説明会で「超安定な不揮発性有機分子メモリーの誕生」について発表し、動画配信(https://www.youtube.com/channel/UCtdkmA70BsryBmXEAJzEbnQ)
関連ウェブサイト
連絡先
miwamura[at]sci.u-toyama.ac.jp