分子内電子移動を示す機能性多中心金属錯体クラスターの開発

具有分子内电子转移功能的多中心金属络合物簇的开发

• 批准号: 20036040
• 负责人: 佐藤 治
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20036040/
• 关键词: 金属錯体; クラスター; 原子価異性; 光応答; 磁性

生体系の電子移動反応は非共有結合を通して制御されていることが知られている。キノン分子はアミノ酸と水素結合を形成することによって酸化還元ポテンシャルがポジティブシフトしその還元反応が促進される。現在、このような水素結合の効果を解明することで、生体内での電子移動の優れた仕組みを明らかにしようという研究が数多く行われている。しかし、それらの研究の多くが溶液中で行われているため研究対象の構造が必ずしも明確ではない。そこで本研究では、キノンと水が水素結合を形成し分子内電子移動を示す一次元鎖コバルト錯体を合成し、それらの構造を明らかにした上で水素結合が分子内電子移動に与える影響を検討した。キノンが水素結合を形成している物質1H([Co^<III>(3,5-DTBC) (3,5-DBSQ)(bpe)]_n・2CH_3CN・2H_2O)と水素結合を形成していない物質1([Co^<III>(3,5-DTBC)(3,5-DBSQ)(bpe)]_n)を合成し物性を検討した結果、水素結合の切断によりキノン分子の酸化還元電位のネガティブシフトが起きることがわかった。また、コバルト-キノン間の光誘起酸化還元反応が水素結合により大きく影響を受けることが分かった。1Hと1の低温での基底状態は[Co^<III>(3,5-DTBC)(3,5-DBSQ)(bpe)]であり、可視域にキノンからCo^<III>への電荷移動吸収バンドが存在する。物質1Hに5Kで532nmの光照射(電荷移動吸収バンドの励起)を行ったところ磁化の変化はほとんど観測されなかった。一方、物質1Hに5Kで532nmの光照射を行ったところ磁化の増大が観測された。IRの測定から、この変化は光照射によりキノンからCo^<III>への長寿命電子移動が誘起されたためであることが分かった。本研究は生体機能の解明、分子内電子移動を示す機能性多中心金属錯体クラスターの開発という点で重要であると同時に、生体機能を模倣した新しい分子デバイスの開発の観点からも重要である。

众所周知，生物系统中的电子转移反应是通过非共价键控制的。喹酮分子与氨基酸形成氢键，从而积极地移动氧化还原潜力，并促进还原反应。目前，正在进行许多研究，以阐明生物体中电子转移的出色机制，通过阐明这种氢键的影响。但是，由于许多研究是在解决方案中进行的，因此研究的结构并不总是很清楚。因此，在这项研究中，我们合成了形成氢键并表现出分子内电子转移的一维链钴络合物，并在阐明结构后，我们研究了氢键对分子内电子转移的影响。物质1H的物理特性（[[CO^<iii>（3,5-DTBC）（3,5-DBSQ）（BPE）] _ N），其中醌形成氢键和物质1（[[CO^iii>（3,5-DTBC）（3,5-DTBC）（3,5-DTBC）（3,5-DBSQ）（BPE）（BPE）（BPE）（BPE）（BPE）_ n键，以及FENTS键合，nyde nyds nyds nyds nyds nyds nyds nyds nyds nyds nyds。 （[co^<iii>（3,5-DTBC）（3,5-DBSQ）（BPE）] _ N）其中喹酮形成氢键，因此，发现氢键的切割会导致喹酮分子的氧化 - 复杂潜能的裂解。还发现，钴和喹酮之间的光诱导的氧化还原反应受到氢键的极大影响。 1H和1的低温下的基态为[Co^<iii>（3,5-DTBC）（3,5-DBSQ）（BPE）]，在可见范围内，电荷转移吸收带从奎尼酮到CO^iii>。当物质在532 nm处用光照射1H（电荷转移吸收带的激发）在5K时几乎没有观察到磁化的变化。另一方面，当在5k至材料1H处用532 nm的光照射时，观察到磁化增加的增加。红外测量结果表明，这种变化是由于光诱导的长寿命电子从奎因酮转移到co^<iii>所致。这项研究在阐明生物学功能和发展具有分子内电子转移的功能性多中性金属复合物簇方面很重要，并且在模拟生物学功能的新分子设备的发展方面也很重要。

项目成果

Magnetic and photo-magnetic properties of Co dinuclear complexes

• DOI: 10.1016/j.ica.2008.03.089
• 发表时间: 2008-09
• 期刊: Inorganica Chimica Acta
• 影响因子: 2.8
• 作者: O. Sato;Satoshi Miura;Hiroyuki Maruyama;Yan-juan Zhang;Dayu Wu;W. Zhang;Haitao Xu;R. Matsuda;Haoling Sun;J. Tao

原子価互変異性を示す新規Co二核錯体の開発と評価

具有价互变异构现象的新型 Co 双核配合物的开发和评价

• 发表时间: 2008
• 作者: 山崎隆紘;松田亮太郎;佐藤治
• 通讯作者: 佐藤治

コバルト-キノン間の電子移動に及ぼす水素結合の影響

氢键对钴和醌之间电子转移的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 山邊敦美・Shaikh;Nizamuddin・金川慎治・佐藤治
• 通讯作者: Nizamuddin・金川慎治・佐藤治

ゲスト分子及び光応答性を示す磁性錯体の開発

客体分子和光响应磁性复合物的开发

• 发表时间: 2009
• 作者: 山崎隆紘;孫豪嶺;金川慎治;松田亮太郎;佐藤治
• 通讯作者: 佐藤治

原子価互変異性を示すCo一次元鎖錯体の熱及び光応答性

Co一维链配合物表现出价态互变异构的热响应和光响应特性

• 发表时间: 2009
• 作者: 山邊敦美・Shaikh;Nizamuddin・金川慎治・佐藤治
• 通讯作者: Nizamuddin・金川慎治・佐藤治