Development of Asymmetric Supramolecular Complexes Based on Reversible Bond Formations and Noncovalent Interactions
Publicly Offered Research
| Project Area | Coordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules |
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| Project/Area Number |
19H04587
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
堀内 新之介 長崎大学, 工学研究科, 助教 (50755915)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 発光性超分子 / 非共有結合性相互作用 / 水素結合 / 金属間相互作用 / 多核サンドイッチ錯体 / 分子非対称化 / 円偏光発光 / 超分子化学 / 分子間相互作用 / 光化学 / 非対称性錯体 / 配位結合 / キラル |
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| Outline of Research at the Start |
自然界では複数の相互作用が協同的に作用し，生命活動を支えている。自然界で達成されている高度な分子システムを人工系でも達成するためには，協同的な相互作用の仕組みを理解し，利用することが近道と言える。本研究では，申請者が見出した超分子構造体の合成法を基礎として，複数の非共有結合性相互作用・可逆な結合を協奏的に利用した，非対称な超分子構造体の構築と非対称構造に由来する新奇光機能開拓を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは，これまでの研究で見出したアキラルな多核サンドイッチ錯体および錯体内包型超分子の合成手法を基に，非対称化・キラルをキーワードとして新規発光性分子集合体の創出とその非対称な構造に由来する新奇な光機能の調査を行った。初めに，令和元年度に得られたキラルなサンドイッチ型Ag3錯体の合成とそのキラルな光物性に関する研究をまとめ，学術論文を発表した。キラルなサンドイッチ型多核錯体の光学分割を達成し，円偏光発光を観測した初めての報告例となり，Chiral-at-clusterという新規概念を実証するとともに，多核サンドイッチ構造体が円偏光発光を示す発光素子として利用可能であることを報告できた。その後の研究では，異なる2種類のアセチリド配位子を持つ平面型Pt錯体と銅イオンを用いて多核サンドイッチ錯体を合成したところ，金属イオンが螺旋型に配列したマルチデッカー型の混合金属錯体が得られることを見出した。右巻螺旋および左巻螺旋の鏡像異性体が確認され，Chiral-at-clusterに分類される新たな多核サンドイッチ構造体の合成手法を提唱できた。多核サンドイッチ錯体の研究に並行して，非対称な錯体内包型超分子に関する研究を行った。用いる金属錯体の置換基サイズを大きくしたところ，金属錯体の分子形状にマッチするように水素結合性ホストの構造が変化（Induced-fit）することを見出した。得られた超分子の分子対称性を領域内共同研究で調べたところ，最も分子対称性が低いC1対称であることを確認した。用いた金属錯体は2種類の光学異性体の混合物であるため，次に光学分割したキラルな錯体を用いて超分子錯体を合成し，超分子形成前後でキラルな光物性がどのように変化するかを調べた。その結果，超分子形成に伴う分子非対称化によってキラル錯体から観測される円偏光発光の異方性因子glumが向上することを確認した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(36 results)
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