Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
f-ブロック元素の希土類金属は8-12配位の高配位数の錯体形成が可能である。そのため一般的な遷移金属錯体に比べて希土類錯体は複雑な配位構造と立体化学をもつ幾何異性体や鏡像異性体が存在する。このような希土類錯体の特異な立体化学に着目することで、遷移金属錯体には見られない新奇構造探索、ユニークな異方性積層構造の構築が可能である。前期公募研究で錯体集積化の新たなアプローチを提案した。後期公募研究では異方性集積構造の次元性を拡張し「錯体を集積化することで錯体単体では得られない機能を発現させる」概念を確立する。
本研究の目的はキラル希土類錯体の集積構造の次元性を拡張し、円偏光発光などの光学現象を基盤とする新機能を創出することである。この目的を達成するために当該年度においては主に、複数のキラル補助配位子を構造内にもつ多核環状希土類錯体の開発とそのライブラリー化、および溶液中におけるキラル選別の有無について検討をおこなった。また、これに並行して合成した多核環状希土類錯体のX線結晶構造解析と溶液中における円偏光発光(CPL)の検討をおこなった。具体的には、文献を参考にキラル補助配位子の中央部分に芳香族化合物を修飾した芳香族修飾キラル補助配位子を合成した。合成した芳香族修飾キラル補助配位子を前駆体錯体であるアキラル(ラセミ状)な１次元性希土類錯体と溶液中において加熱攪拌することで新規多核環状希土類錯体の合成をおこなった。これまでの研究で得られいた、芳香族化合物を修飾していない無置換型の多核環状希土類錯体と比べ、当該年度において新規に合成した修飾型の多核環状希土類錯体は著しく結晶性が低下することがわかった。しかしながら、結晶化溶媒の系統的な検討、結晶化条件の最適化を粘り強く検討した結果、新規に合成した３種類の修飾型の多核環状希土類錯体の内の１つをX線結晶構造解析によって、その絶対配置を決定することに成功した。X線結晶構造解析によって決定した絶対配置から、新規に合成した修飾型の多核環状希土類錯体には複数の芳香族化合物が含まれており、結晶のパッキング構造の中でこれらの芳香族化合物が電子的に相互作用していることが示唆された。X線結晶構造解析に成功した置換型の多核環状希土類錯体を参考にすることで、結晶構造解析に現在のところ成功していない残り２種類の修飾型の多核環状希土類錯体についてもDFT計算による妥当な最適化構造を得ることができた。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2020 2019
All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)
Journal of the American Chemical Society
Volume: 142 Issue: 37 Pages: 15842-15851
10.1021/jacs.0c05940
Chemical Communications
Volume: 56 Issue: 61 Pages: 8679-8682
10.1039/d0cc03539d
Angewandte Chemie International Edition
Volume: 58 Issue: 51 Pages: 18424-18428
10.1002/anie.201911097
