Creation of asymmetrical higher order structures and functions that use self-organization as a base

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Coordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules
• Project/Area Number: 16H06513
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Kimizuka Nobuo 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 / 混合原子価 / 一次元金属錯体 / ポリオキソメタレート / 光異性化 / 超分子ゲル / 極性スイッチング

Outline of Final Research Achievements

A series of novel methodologies to create static or dynamic asymmetric structures by taking advantage of self-assembly have been developed. The representative research topics are the following : (1) Near-infrared vapochromism of chiral metal complexes, (2) Two-dimensional nanosheet formation of metal oxide clusters with macroscopic anisotropy, and development of optical drawing techniques based on photoinduced electron transfer at the interface, (3) Discovery of interface effects in the electric field orientation of polar organic molecules confined in nanofiber interstitial spaces of supramolecular organogels, and (4) Discovery of self-organized asymmetric organization of photofunctional molecules and switching of nonlinear optical functions.

Free Research Field

分子組織化学、分子システム化学、光機能化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本成果は、(1)自己組織化キラル金属錯体において増強された金属間相互作用に基づき、近赤外光領域におけるベイポクロミズム(2)金属酸化物クラスターの巨大ナノシート構造表面における金属酸化物―金属接合パターンの光描画、(3)ソフトな有機ナノ空間に閉じ込められた極性有機分子の示す電場依存型の極性スイッチング特性、(4)光機能性化合物のアシンメトリ組織化ならびに光誘起相変化を利用する非線形光学特性の制御　など、自己組織化とアシンメトリの融合した高次機能化学分野を開拓したものであり、アシンメトリ自己組織化に基づく光応答性材料科学の発展に資するものと期待される。