自己集合性ポルフィリンとフラーレンを用いるπ複合体の構築と機能化

使用自组装卟啉和富勒烯构建 π 配合物并对其进行功能化

• 批准号: 09J02054
• 负责人: 信國 浩文
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J02054/
• 关键词: 光励起状態; 自己集合; ポルフィリン; フラーレン

これまで本研究員は、ピリジル基を導入した環状ポルフィリン二量体のニッケル錯体(Ni_2-CPD_<py>,)およびフリーベース体(H_4-CPD_<py>)とフラーレンC_<60>のπ複合体について、原子レベルでの超分子構造および光誘起電子移動ダイナミクスを報告した。さらに、C_<60>の規則的な配列に沿って比較的高い電荷移動度を示すことを明らかにした。当該年度は、これらのπ複合体の光電変換能について調べた。光電変換能を調べるためのデバイスとして、π複合体の溶液を貧溶媒で希釈してナノクラスターを形成させ、電気泳動によって透明電極上に修飾したものを用いた。その結果、当てる光の波長依存性のエネルギー変換効率IPCE値はNi_2-CPD_<py>の場合4%、H_4-CPD_<py>の場合17%であった。このような違いは、H_4-CPD_<py>とC_<60>のπ複合体の高次元に組織化されたクラスターの形成と電荷分離状態の安定性によるものであると考えられる。また、Ni_2-CPD_<py>についてC_<70>の包接挙動についても調べた。溶液中における包接は、紫外可視吸収スペクトル、ESI-MS、^<13>C NMRによって明らかにした。また、X線結晶構造解析によって結晶中における包接も確認した。興味深いことに、結晶中での包接において、ラグビーボール型の形をしたC_<70>がポルフィリンに対して縦向きに包接されたものと、横向きに包接されたものの二種類が存在することが確認された。このため当該年度は、環状ポルフィリン二量体とC_<60>とのπ複合体が光電変換能を有することを明らかにした。また、電子ドナーである環状ポルフィリン二量体に対して、アクセプターとしてフラーレンC_<70>を用いることが可能であることを示した。

In <py>this paper, we report the introduction of cyclic groups into the supramolecular structure of cyclic complexes (Ni_2-CPD_ , H_4-CPD_<py>)<60>, atomic groups into the supramolecular structure and photoinduced electron mobility. In addition, C_<60>(2) is regularly arranged along the high charge mobility of the comparison. When the year is over, the photoelectric conversion energy of the π complex is adjusted. Photoelectric conversion energy modulation is carried out in a solution of π complex in a poor solvent, and the transparent electrode is modified in an electrophoretic manner. As a result, the wavelength dependence of the light on the conversion efficiency IPCE is 4% for Ni_2-CPD_<py>and 17% for H_4-CPD_<py>. A <py>Study on the High <60>Dimensional Organization and Stability of the Charge Separation State of H_4-CPD_C_π Complexes Ni_2-CPD<py>_C_<70>Solution binding, UV visible absorption, ESI-MS,^<13>C NMR X-ray crystallographic analysis and identification of the inclusion in the crystal structure. In the middle of the crystal, there are two kinds of inclusions: one is in the middle of the crystal, the other is in the middle of the crystal<70>. In this year, the ring structure of C_(2) complex has been modified<60>. For example, if the electron number is 0, the electron number is 0, and the electron number is 0, the electron number is 0<70>.

项目成果

Anisotropic high electron mobility and photodynamics of a self-assembled porphyrin nanotube including C60 molecules

• DOI: 10.1021/jp9076849
• 发表时间: 2009-10
• 期刊: Journal of Physical Chemistry C
• 影响因子: 3.7
• 作者: Hirofumi Nobukuni;F. Tani;Y. Shimazaki;Y. Naruta;K. Ohkubo;Tatsuaki Nakanishi;Takahiko Kojima;S. Fukuzumi;S. Seki

フラーレン類を包接した環状ポルフィリン二量体の超分子構造とその光・電子物性

富勒烯环卟啉二聚体的超分子结构及其光学和电子性质

• 发表时间: 2010
• 作者: Hirofumi Nobukuni;et al.;信國浩文;信國浩文;信國浩文
• 通讯作者: 信國浩文

Supramolecular Structures and Photoelectronic Properties of Cyclic Porphyrin Dimere Including Fullerene Derivatives

含富勒烯衍生物的环状卟啉二聚体的超分子结构和光电性质

• 发表时间: 2010
• 作者: Hirofumi Nobukuni;et al.;信國浩文;信國浩文
• 通讯作者: 信國浩文

Supramolecular Structures and Photoelectronic Properties of the inclusion Complex of a Cyclic Free-Base Porphyrin Dimer and C_60

环状游离碱卟啉二聚体与C_60包合物的超分子结构及光电性质

• 发表时间: 2010
• 期刊: Chem.Eur.J.
• 作者: H.Nobukuni;Y.Shimazaki;H.Uno;Y.Naruta;K.Ohkubo;T.Kojima;S.Fukuzumi;S.Seki;H.Sakai;T.Hasobe;F.Tani
• 通讯作者: F.Tani

環状ポルフィリン二量体のフラーレンC_<70>包接

富勒烯C_<70>包含环状卟啉二聚体

• 发表时间: 2010
• 作者: Hirofumi Nobukuni;et al.;信國浩文
• 通讯作者: 信國浩文