| Project/Area Number |
21K14637
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
Jin Mingoo 北海道大学, 化学反応創成研究拠点, 准教授 (90827396)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | Crystalline materials / molecular rotors / NHC metal complex / Photofunction in polymer / Molecular Rotor / Luminescent Crystal / Prefluorescent probe / Hydro-gel |
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| Outline of Research at the Start |
一般に分子は固体中で密にパッキングされるため、回転運動など大きい構造変化を示すことが困難である。一方、高い結晶性を持ちながら、その構造の一部が速い回転運動を示すアンフィダイナミック結晶と呼ばれる結晶があり、通常の分子結晶では得られない特異な固体物性を示す。本研究では、豊富な化合物ライブラリーを持つN-ヘテロ環式カルベン(NHC)金属錯体を基軸とした新たなアンフィダイナミック結晶群を構築し、固体中の分子回転を合理的に制御できるシステムを開発する。さらに、銅(I)および金(I)錯体の発光特性を導入することで、分子回転により制御される多様な発光機能を見出す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we developed a novel luminescent crystalline molecular rotor by introducing copper(I) and gold(I) complexes possessing bulky NHC ligands around the rotational sites and (J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 1143). The molecular rotation of this complex can be rationally designed due to the steric effects exerted by the NHC ligands and the electronic effects of the metal complexes. Furthermore, it was revealed that this rotational behavior precisely modulates the intensity of solid-state luminescence. Additionally, we successfully introduced multiple rotational sites with different shapes and discovered their concerted motion within the solid state (Eur. J. Org. Chem. 2023, 26, e202201468).
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で得られた成果として、従来の分子結晶では困難であった、分子の回転運動を固体内で合理的にデザインできることが挙げられる。また、その回転挙動が、固体発光をデザインするのにも深く関与している点から、今後の新しい発光性センサー材料への応用が期待できる。
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