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Creation of Novel N-Confused Metallo-porphyrinoid System

新型N-混淆金属卟啉系统的创建

基本信息

批准号：
20H00406
负责人：
古田弘幸
金额：
$ 28.95万
依托单位：
Ritsumeikan University (2022-2023)Kyushu University (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では、研究代表者が独自に展開している「N-混乱ポルフィリン（NCP)」と呼ぶ反転ピロール環をポルフィリン環骨格に有する、ポルフィリン異性体化学を基盤として、金属配位可能な多様なN-混乱ポルフィリノイド化合物の基本物性、光・電子・磁気特性などを包括的に検討することで、多機能性（多電子授受能、触媒能、光熱変換能など）の発現を目指した分子材料の開発を目的としている。３年目となる本年度は、無機半導体（KTaO3）に各種のNCP金属錯体を担持し、水の光分解触媒能の定量的評価を行った。その結果、NCPコバルト錯体が最も高い活性を示すことが明らかとなった。電気化学、計算化学による検討から、この錯体のLUMOレベルが光分解システム（Pt/M-NCP/KTa(Zr)O3）に最適であることも明らかになった。また、このコバルト錯体の二量体については吸収波長が900 nmを越え、触媒脳の向上が期待されることから、詳細な電気化学的検討を行ったところ、配位子側での酸化還元が進行し、マルチレドックスリザーバーとして機能することを見出した。一方、NIR-I領域色素の展開として、ブタジイン架橋BODIPY二量体を合成し、結合軸周りの回転運動に起因する吸収・発光挙動の変化が溶媒粘度に依存することを見出し、近赤外粘度センサとしての応用可能性が示唆された。また、N-混乱ヘキサフィリンの長軸方向にエチニルフェノール基を導入し、長波長吸収帯の伸長及び吸収強度の増強を試みた。フッ化物アニオンの添加により、1100 nm付近の吸収帯がフリーベース体では1400 nm、銅錯体では1600 nm付近までシフトすることが観測され、脱プロトン化によるジアニオンの生成が示唆された。

This research topic was developed independently by the representative of the study. The basic physical properties, optical, electronic and magnetic properties, including the basic properties, multifunctional properties (multi-electron donor energy, catalytic energy, etc.) of (NCP) compounds are discussed. The development of photothermal energy conversion refers to the development of molecular materials. In 2003, the quantitative evaluation of inorganic semiconductor (KTaO3) on the support of various NCP metal complexes and the photocatalytic activity of water was carried out. As a result, NCP has the highest activity. Electrochemistry, computational chemistry, and LUMO analysis of complex molecules are the most suitable for photolysis (Pt/M-NCP/KTa(Zr)O3). The absorption wavelength of 900 nm is higher than that of 900 nm. The upward expectation of catalyst is higher than that of 900 nm. The detailed electrochemical analysis is carried out. The acidification reduction of ligand side is carried out. The development of pigment in one or two NIR-I domains and the synthesis of BODIPY molecules in combination with the causes of axial rotation, the dependence of absorption and emission on solvent viscosity, and the possibility of application of near-red viscosity are shown. The absorption band elongation and absorption intensity increase in the long axis direction of the N-chaotic system. The absorption spectrum near 1100 nm and 1400 nm of copper complex are detected and generated by the addition of copper complex.