長谷川 靖哉

はせがわ やすちか
Yasuchika Hasegawa
北海道大学大学院工学研究院
教授
A03

専門分野光化学・錯体化学
公募班(2020-2021)

希土類錯体から配位高分子へのソフトクリスタル変形と光機能評価

キーワード
発光、ソフトクリスタル、希土類錯体、希土類配位高分子
関連する研究者
研究協力者: 北川裕一(北海道大学化学反応創成研究拠点、特任講師)

研究概要

希土類錯体の発光特性は配位幾何学構造(ラポルテ許容性)に大きく依存することが知られている。本研究では、外部刺激によって希土類の配位数と幾何学構造が変化する新しいソフトクリスタル変形の創成および光機能評価を行う。具体的には、7配位型ユウロピウム錯体に外部刺激(ピリジン誘導体)を添加/留去することに伴う8配位構造への可逆的なソフトクリスタル変形を検討する。その配位型ユウロピウム錯体の固体状態における可逆相転移を X線構造解析により評価し、相転移における発光特性変化(発光スペクトル、発光量子効率、発光速度解析、LMCT解析など)を計測する。さらに、錯体から配位高分子へのソフトクリスタル変形を初めて検討し、相転移の中間状態における光機能(励起エネルギー移動過程)の解析を行う。

希土類錯体から配位高分子へのソフトクリスタル変形
ソフトクリスタル変形に伴う遷移状態
公募班(2018-2019)

ソフトクリスタル挙動を示すキラル希土類配位高分子の合成と光機能評価

キーワード
ガラス転移、キラル、希土類錯体、発光
関連する研究者
研究協力者: 中西貴之(東京理科大学基礎工学部、講師)
研究協力者: 北川裕一(北海道大学化学反応創成研究拠点、特任講師)

研究概要

キラル配位子を導入した希土類錯体は異方性の高い円偏光発光を示す。この集合状態におけるキラル希土類錯体の光機能解明は学術的に重要である。本研究では、結晶相転移(ソフトクリスタル挙動)を誘起するキラル希土類配位高分子の合成および光機能評価を行う。具体的には、相転移挙動を誘起するエチニル含有ホスフィンオキシドとキラル型Eu(III)錯体との反応によりキラル希土類配位高分子の合成を行う。そのキラル希土類配位高分子の様々な固体状態(結晶系α、結晶系β、ガラス状態など)における基礎光物性とキラル光機能(CDおよびCPL特性)の評価を行い、相転移挙動におけるキラル機能を明らかにする。さらに、Eu(III)とTb(III)の混合系配位高分子を合成し、温度変化による光誘起エネルギー移動過程をアレニウス解析によって評価する。

ソフトクリスタル挙動を示すキラル希土類配位高分子のイメージ
エチニル基を導入した相転移を示す希土類配位高分子

研究業績

査読付学術論文

A03-11

  1. "Circularly Polarized Absorption and Luminescence of Semiconductor Eu-OCN Nanocrystals in the Blue Region of the Electromagnetic Spectrum" Yasuchika Hasegawa, Katsumasa Koide, Makoto Tsurui, Yuichi Kitagawa,Takayuki Nakanishi, Yoshihiro Doi, Yukio Hinatsu, and Koji Fushimi, ChemPhysChem, 2020, 21, 2019-2024

    DOI: doi.org/10.1002/cphc.202000468
  2. "First aggregation-induced emission of a Tb(III) luminophore based on modulation of ligand–ligand charge transfer bands" Y. Kitagawa, M. Kumagai, T. Nakanishi, K. Fushimi, Y. Hasegawa, Dalton Transactions., 2020, 49, 2431-2436.
  3. "Stacked nanocarbon photosensitizer for efficient blue light excited Eu(III) emission" Y. Kitagawa, F. Suzue, T. Nakanishi, K. Fushimi, T. Seki, H. Ito, Y. Hasegawa, Communications Chemistry, 2020, 3, 3.
  4. "Thermo-sensitive luminescence of lanthanide complexes, clusters, coordination polymers and metal–organic frameworks with organic photosensitizers" Y. Hasegawa, Y. Kitagawa, J. Mater. Chem. C, 2019, 7, 7494-7511.
  5. "Ligand-assisted Back Energy Transfer in Luminescent Tb(III) Complexes for Thermo-sensing Properties" M. Yamamoto, Y. Kitagawa, T. Nakanishi, K. Fushimi, Y. Hasegawa, Chem. Eur. J., 2018, 24, 17719-17726.
  6. "Spiral Eu(III) Coordination Polymers with Circularly Polarized Luminescence" Y. Hasegawa, Y. Miura, Y. Kitagawa, S. Wada, T. Nakanishi, K. Fushimi, T. Seki, H. Ito, T. Iwasa, T. Taketsugu, M. Gon, K. Tanaka, Y. Chujo, S. Hattori, M. Karasawa, K. Ishii, Chem. Comm., 2018, 54, 10695-10697.
  7. "Olefin-accelerated Solid-state C–N cross-coupling reactions using mechanochemistry" K. Kubota, T. Seo, K. Koide, Y. Hasegawa, H. Ito, Nature Commun., 2019, 10, 111.
  8. "Photoluminescence Properties of [Core+exo]-Type Au6 Clusters: Insights into the Effect of Ligand Environments on the Excitation Dynamics" Y. Shichibu, M. Zhang, T. Iwasa, Y. Ono, T. Taketsugu, S. Omagari, T. Nakanishi, Y. Hasegawa, K. Konishi, J. Phys. Chem. C, 2019, 123, 6934-6939.
  9. "Electronic chirality inversion of lanthanide complex induced by achiral molecules" S. Wada, Y. Kitagawa, T. Nakanishi, M. Gon, K. Tanaka, K. Fushimi, Y. Chujo, Y. Hasegawa, Sci. Rep., 2018, 8, 16395.

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