2020 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of asymmetrical higher order structures and functions that use self-organization as a base
| Project Area | Coordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules |
|---|
| Project/Area Number |
16H06513
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
君塚 信夫 九州大学, 工学研究院, 教授 (90186304)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤川 茂紀 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 教授 (60333332)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
|
| Keywords | 自己組織化 / 金属錯体 / アシンメトリー界面 / 光エネルギー変換 / 混合原子価 / ベイポクロミズム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、金属錯体と合理的に設計された有機分子の自己組織化に基づき、配位構造ならびに集積構造の非対称性（アシンメトリー）を実現するための基盤技術と機能創成をはかることを目的とする。本年度はキラル脂質分子と一次元金属錯体の有機―金属錯体ヘテロ自己組織化により、一次元錯体鎖内の金属間電荷移動相互作用を著しく増大させた結果、一次元錯体鎖のLUMO-HOMOエネルギーギャップが小さくなって、近赤外（NIR-II）領域に1,000 nmを超える連続的な超広帯域の原子価間電荷移動吸収を与えることを見いだした。さらに、超広帯域近赤外吸収を与える一次元白金錯体のフィルム化技術を開発するとともに、アルコール蒸気（雰囲気）にフィルムを曝すと藍色から赤色への色調変化が起こり、水蒸気（雰囲気）で回復する可逆的なベイポクロミズムを示すことを見いだした。このベイポクロミズムにおいて、1000 nm以上の範囲に及ぶ近赤外吸収がアルコール蒸気で消去、水蒸気で復活した。この超分子ベイポクロミズムのメカニズムを検討した結果、（１）一次元錯体/脂質複合体は結晶水を含み、結晶水が一次元錯体鎖ならびに脂質分子の配列構造を安定化していること、（２）メタノール蒸気によって結晶水が追い出され、これに伴って錯体鎖と脂質の配列構造が大きく変化すること、また（３）脂質/一次元錯体の複合分子組織構造の変化に伴い超広帯域の近赤外吸収が消失し、藍色から赤色への色調変化を示すこと を明らかにした。この成果は、キラル脂質と一次元金属錯体のアシメトリ分子組織化に基づき、近赤外吸収の可逆的ベイポクロミズムにはじめて成功したものであり、アシンメトリ金属錯体を基盤とし、水蒸気に応答する「環境調和型」の近赤外光セキュリティ技術の基礎を創った。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 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。
|
