Construction of Chirality-Controlled Multi-Exciton generation Space for New Photofunctional Materials
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 |
19H04592
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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 | Keio University |
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Principal Investigator |
酒井 隼人 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60708486)
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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 | 多環芳香族分子 / 一重項分裂 / 非対称構造 / キラリティー / 金属有機構造体 / MOF / 配位子交換 / 多励起子生成 / 多孔性配位高分子 / ホスト-ゲスト / キラリティー制御 |
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| Outline of Research at the Start |
MOF の柱状配位子は交換できるので、細孔空間特性を決定するトリガーと捉えられる。つまりキラルな柱状配位子(SとR) の交換し、空間の不斉制御ができる。これと一光子から二つの三重項励起子 (T1) が生成できる一重項分裂 (SF) を併用し、各特性を最大限活用させ、従来にはないキラリティー制御可能な新奇光機能性空間を構築する。次に機能性ゲスト分子を導入し、最終的に新たな光機能性材料の創製を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は合成した非対称性多環芳香族分子や超分子集合体の光物性評価を目的として検討した。まず芳香族分子へ窒素原子を導入する数や位置を系統的に変化することにより、芳香環の電子状態を非対称化することによる電子状態の制御を検討した。芳香環上の電子状態の非対称化により、励起ダイナミクスや酸化還元特性の変化が観測された。とりわけ蛍光特性が顕著に変化することが明らかとなった。さらに酸性度も大きく変化することが明らかとなった。次に、ペンタセンに極性の高いＰＥＧ基を導入した新規ペンタセン誘導体を合成した。ペンタセンは通常固体の分子であるが、今回合成した誘導体は液状分子でこれまでにない特異な状態であった。XRDや偏光顕微鏡測定を行い、液状分子の内部構造を評価したところ、分子が分散した状態中に、分子同士が強く相互作用し、配向が揃った集合体が存在している不均一構造の集合体を構築していることがわかった。また、この液状分子集合体の超高速分光測定を行ったところ、一重項分裂の発現が可能であることがわかった。また、新たな一重項分裂可能な分子集合体構築を目的とし、金属配位可能なユニットを導入した非対称構造を有するペンタセン二量体を合成した。合成した二量体の一重項分裂特性を評価したところ、高効率な一重項分裂を発現した。この二量体と金属元素を用いて反応を行ったところ、ＭＯＦの構築に成功した。超高速分光測定を行ったところ一重項分裂発現を確認した。今後は、一重項分裂の効率の検討や合成したＭＯＦの細孔内部にゲスト分子を導入し更なる機能展開を行っていこうと計画している。
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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
(19 results)
