元素の選択的配置を利用したポリ酸クラスター内での希土類原子発光特性の制御

利用元素的选择性排列控制多元酸簇中的稀土原子发光特性

• 批准号: 20036018
• 负责人: 尾関 智二
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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-20036018/
• 关键词: ポリオキソメタレート; X線結晶構造解析; 発光材料

本研究はポリ酸配位子を利用することにより、希土類原子の配位環境を制御し、希土類原子からの発光を制御することを目的とする。本研究で採用する手法の特徴は、ランタノイド収縮に伴う希土類原子のイオン半径の変化と、[P_2W_<17>O_<61>]^<10->配位子の多座配位能およびタングステン酸化物骨格に由来する剛直さとの相乗効果を利用して、それらが形成する錯体の構造変化をもたらす原因を明らかにしようとする点にある。今年度、[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配位子を用い、La～Euの6種類の希土類原子との錯体を合成・構造解析を行った。いずれの化合物も希土類原子2原子が[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配位子二つを架橋したユニットが、さらにユニット外の希土類原子により連結された一次元構造をとっていた。ところが、LaおよびCeが作るユニットと、Pr, Nd, Sm, Euのつくるユニットとでは構造が異なっていた。結晶構造の詳細な検討の結果、イオン半径の大きなLaおよびCeと同様の構造を、イオン半径が小さなPr, Nd, Sm, Euがとろうとすると、それらが架橋する[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配位子同士の衝突が起きることが予想された。一方、イオン半径の小さいため8配位となるPr, Nd, Sm, Euと同様の構造を、イオン半径が大きいため9配位となるLaおよびCeがとろうとすると、新たに加わった9番目の配位子である水分子が、隣接する[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配位子と衝突することが予想された。これらの立体的要因が構造変化を引き起こすことが明らかになった。

本研究的目的是利用多元酸配体控制稀土原子的配位环境并控制稀土原子的发光。本研究采用的方法的特点是稀土原子收缩引起的稀土原子离子半径的变化、[P_2W_<17>O_<61>]^<10->配体的多齿配位能力以及钨的氧化。目的是利用物质骨架的刚性的协同效应来阐明它们形成的复合物结构变化的原因。今年，我们利用[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配体合成并分析了La到Eu六种稀土原子的配合物结构。所有化合物均具有一维结构，其中两个稀土原子桥接两个[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配体的单元进一步通过该单元外部的稀土原子连接。然而，La和Ce构成的单元结构与Pr、Nd、Sm和Eu构成的单元结构不同。对晶体结构进行详细研究的结果发现，当离子半径小的Pr、Nd、Sm和Eu试图形成与离子半径大的La和Ce类似的结构时，它们交联[P_2W_<18>O_<61>]^<10->预计配体之间会发生碰撞。另一方面，当La和Ce（由于离子半径大而具有9个配位）尝试采用与Pr、Nd、Sm和Eu（由于离子半径小而具有8个配位）相同的结构时，新的结构添加了第9个结构 预测作为配体的水分子将与相邻的[P_2W_<18>O_<61>]^<10->配体碰撞。很明显，这些空间因素会导致结构变化。

项目成果

Structural Relationships among Methyl-, Dimethyl-and Trimethylammonium Phosphododecatungstates

甲基、二甲基和三甲基磷十二钨酸盐之间的结构关系

• 发表时间: 2009
• 期刊: Bull.Chem.Soc.Jpn. 82
• 作者: S.Busbongthong;T.Ozeki
• 通讯作者: T.Ozeki

環状混合原子価ポリ酸の核数成長と高次構造形成

环状混合价多元酸中的核数增长和高阶结构形成

• 发表时间: 2009
• 作者: Y. Yamamoto;S. Sawa;Y. Funada;T. Morimoto;M. Falkenstrom;H. Miyasaka;S. Shishido;T. Ozeki;K. Koike & O. Ishitani;尾関智二
• 通讯作者: 尾関智二

Incompatible host-guest strategy to enclathrate water clusters into polyoxometalate crystals

将水簇包裹成多金属氧酸盐晶体的不相容的主客体策略

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Ozeki;S. Nakamura and S. Busbongthong
• 通讯作者: S. Nakamura and S. Busbongthong

Overview of a new biological neutron diffractometer(iBIX)in J-PARC

J-PARC新型生物中子衍射仪（iBIX）概述

• 发表时间: 2009
• 期刊: Nucl.Instrum.Methods Phys.Res., Sect.A 600
• 作者: I.Tanaka;K.Kusaka;K.Tomoyori;N.Niimura;T.Ohhara;K.Kurihara;T.Hosoya;T.Ozeki
• 通讯作者: T.Ozeki

Guest driven rearrangements of protonation and hydrogen bonding in decavanadate anions as their tetraalkylammonium salts

四烷基铵盐十钒酸盐阴离子中质子化和氢键的客体驱动重排

• 发表时间: 2008
• 期刊: Dalton Trans
• 作者: I.Tanaka;K.Kusaka;K.Tomoyori;N.Niimura;T.Ohhara;K.Kurihara;T.Hosoya;T.Ozeki;S. Shishido & T. Ozeki;S. Nakamura & T. Ozeki
• 通讯作者: S. Nakamura & T. Ozeki