公募班（2020-2021）

構造的電子的柔軟性をもつイオン性化学種を用いた革新的ソフトクリスタル

キーワード

ソフトクリスタル、発光性金属錯体、ラジカルイオン、結晶相転移、メカノクロミズム

研究概要

イオン性開殻分子（ラジカルイオン種）やイオン性金属錯体（白金や金錯体）は同符号で集積構造を形成することがあり、それらの構造に基づいた機能性（磁性・電気伝導性・色調・発光性）を示す。本研究では、同符号で集積するイオン性分子において内在する相互作用（イオン間の静電相互作用・不対電子間相互作用・金属間相互作用等）の理解と制御により、外部刺激でナノ・マクロの物性が同時または逐次的に変調するソフトクリスタルの合理的な分子設計手法の確立を目指す。具体的には、（１）柔軟性をもつイオン性平面金属錯体によるソフトクリスタル、（２）柔軟性をもつラジカルイオン塩によるソフトクリスタル、の創成を検討する。さらに、（３）実際に外部刺激に対して誘発される物性の変化を観測し、新機能・新現象を検索する。例えば、刺激を与えた場所のみのピンポイント情報変換機能、ピンポイント刺激の異方的長距離情報伝達機能、刺激に対する履歴情報変換機能、を可能とする設計指針を創出する。

研究業績

査読付発表論文

A02-33

"A Molecule Having 13 Unpaired Electrons: Magnetic Property of a Gadolinium(III) Complex Coordinated with Six Nitronyl Nitroxide Radicals" R. Tanimoto, T. Wada, K. Okada, *D. Shiomi, K. Sato, T. Takui, *S. Suzuki, T. Naota, *M. Kozaki, Inorg. Chem, 61, 3018-3023 (2022).
DOI: 10.1021/acs.inorgchem.1c03764
"Aurophilic Interactions in Multi-radical Species: Electronic-Spin and Redox Properties of Bis- and Tris-[(Nitronyl Nitroxide)-Gold(I)] Complexes with Phosphine-Ligand Scaffolds" S. Kira, T. Miyamae, K. Yoshida, Y. Kanzaki, K. Sugisaki, *D. Shiomi, K. Sato, T. Takui, *S. Suzuki, *M. Kozaki, K. Okada, Chem. Eur. J., 27, 11450-11457 (2021).
DOI: 10.1002/chem.202101483
"Heteroatom-Incorporated Trimethylenemethane: Synthesis and Properties of Triphenylphenylnitroxide-(Nitronyl Nitroxide) Dyad" T. Kumagai, *S. Suzuki, Y. Kanzaki, D. *Shiomi, K. Sato, T. Takui, R. Tanaka, K. Okada, *M. Kozaki, Chem. Lett.,2022,51(4),458-460.
DOI: 10.1246/cl.220021
"Rapid Luminescent Enhancement Triggered by One-shot Needlestick-stimulus Using a Liquescent Gold(I) Salt" D. Zhang, *S. Suzuki, *T. Naota, Angew. Chem. Int. Ed., 60, 19701-19704 (2021).
DOI: 10.1002/anie.202107097
"Hysteretic Control of Near-infrared Transparency Using a Liquescent Radical Cation" *S. Suzuki, D. Yamaguchi, Y. Uchida, *T. Naota, Angew. Chem. Int. Ed., 60, 8284-8288 (2021). (Hot Paper)
DOI: 10.1002/anie.202016930
"Magnetic Properties of Metal Clusters Coordinated with (Nitronyl Nitroxide)-Substituted Amidinate Ligands" R. Tanimoto, S. Suzuki, M. Kozaki, Y. Kanzaki, D. Shiomi, K. Sato, T. Takui, R. Tanaka, K. Okada, ChemistrySelect, 5, 11170-11176 (2020).
DOI: 10.1002/slct.202002927
"Syntheses and Properties of (Nitronyl nitroxide)-substituted Triphenylamine ortho-Bridged by Two Oxygen and Sulfur Atoms" N. Yokoyama, N. Tanaka, N. Fujimoto, R. Tanaka, *S. Suzuki, *D. Shiomi, K. Sato, T. Takui, M. *Kozaki, K. Okada, Chem. Asian. J., 16, 72-79 (2021).
DOI: 10.1002/asia.202001227

国内学会発表

A02-33

"Stimuli-Induced Control of Spin and Photophysical Properties for Liquescent Radical Cations" S. Suzuki, (Invited), T錯体化学会第 71 回討論会: Interplay between Mechanical and Physical Properties of Functional Molecular Crystals (Online, Sep. 16-19, 2021)

報道・アウトリーチ活動・特許・その他

A02-33

縮合型フェノキサジンダイマーに関する成果が Org. Lett. に掲載された (2020, 22, 6790-6793.)。この成果は ChemistyViews や Synfacts で紹介され、注目された。
固液相転移により近赤外吸収特性が変化するラジカルカチオンに関する成果が Angew. Chem. Int. Ed. 誌に掲載された (DOI: 10.1002/anie.202016930)。本論文は Hot Paper に選出された。

国際学会発表

A02-33

"Redox-induced modulation of exchange interactions in multi-radical systems" S. Suzuki, D. Shiomi, M. Kozaki, K. Okada (Invited), The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2021): Free radicals in biology, chemical synthesis and functional bio-/nanomaterials (#343) (Online, Dec. 16-21, 2021)

受賞

A02-33

鈴木修一　第18回有機合成化学協会関西支部賞: 安定開殻π電子系分子システムの創製法開拓と機能展開