2021 Fiscal Year Annual Research Report
Control of Stimulus-response and Functionalization of Luminescent Smart Soft Crystals
| Project Area | Soft Crystals: Science and Photofunctions of Easy-Responsive Systems with Felxibility and Higher-Ordering |
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| Project/Area Number |
17H06367
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
加藤 昌子 関西学院大学, 生命環境学部, 教授 (80214401)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩塚 理仁 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70293743)
務台 俊樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80313112)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | ソフトクリスタル / 白金錯体 / 発光 / ベイポクロミズム / 結晶相転移 / クロミック発光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、蒸気、温度、機械的刺激などの低刺激に応答する発光性クロミック金属錯体結晶や有機結晶の構築と物性解明、原理の探求を行ってきた。令和3年度における世界的な半導体不足から当初予定の資材の入手が困難となり、令和4年度に繰越して研究を行った。当初予定より遅れたが、令和4年度に試料観察装置付きの熱測定装置が導入され、結晶の相転移に伴う相変化や色変化を逐次観察することができた。これにより、クロミック白金(II)錯体の溶媒脱離に伴う相転移の情報を得た。以下、主な研究実績を概要を項目立てて示す。
１．強配位子場を与えるN-ヘテロ環状カルベン（NHC）を含む一連の白金(II)錯体、[Pt(CN)2(NHC)]を合成し、置換基による積層構造の微細制御により、金属-金属-配位子電荷移動（3MMLCT）状態由来の赤から青までの強発光を実現した。また、結晶が水蒸気による単結晶-単結晶相転移に基づくベイポクロミック発光とその動的構造変化の解明に成功した。
２．アニオン性シクロメタレート型白金(II)錯体、[PtCl2(C^N)]-を嵩高い非対称カチオンと組み合わせることで、室温付近で過冷却液体／結晶の双安定状態を有し、機械的な刺激で発光のON/OFFを示す白金錯体イオン液体の構築に成功した。
３．置換活性な銅(I)錯体は、結晶で強発光を示しても溶液状態では構造保持が困難で失活しやすいが、配位不飽和で強直な三配位銅(I)錯体を用いることにより、N-ヘテロ芳香族化合物に鋭敏に応答して、様々な発光色を示す薄膜の作製に成功した。
４．「超弾性発光クロミズム」を示す有機結晶、7-chloro-2-(2'-hydroxyphpenyl)imidazo[1,2-a]pyridineの結晶多形の発光色変化について、分子軌道計算により検討し、分子のねじれがその要因であることを解明した。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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