2016 Fiscal Year Annual Research Report
円偏光発光の色調を連続的に制御できるマルチスイッチ型の分子システムの構築
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16J11554
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
今井 祐輝 東京理科大学, 総合化学研究科総合化学専攻, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| Keywords | 円偏光発光 / 亜鉛イオン / 色調可変型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では円偏光発光の色調を連続的に制御できるマルチスイッチ型の分子システムの構築を行っている。その目的は、当研究グループが開発した「金属イオンとの配位結合に伴う芳香族分子間距離の制御」を利用した発光波長を自在に変化できる分子技術の基盤を創出することであり、そのために以下に示す研究項目に関して研究を進めている。1．金属イオンとの相互作用を用いたπ-π相互作用の制御によって分子間の距離を自在に制御し、発光色調をコントロールできるマルチスイッチ型分子システムの構築。2．不斉置換基の導入によるマルチスイッチ型のシステムに基づく色調可変型の円偏光発光材料の創出。
具体的な項目としては、下記の研究計画に従う。1．キラリティーを有する配位子の設計および合成。2．金属イオンと配位子からなる錯体の光学特性の評価。3．金属イオンからなる錯体の構造同定および円偏光発光特性の評価。
今年度はこのうち「1．キラリティーを有する配位子の設計および合成」について重点的に研究を行った。具体的には、参照分子としてピレンに三重結合を介してキラリティーを有するイミダゾールを導入した架橋型配位子を合成し、亜鉛イオンとの錯体形成に伴う発光挙動の変化について評価を行った。その結果、溶液中において架橋型配位子は亜鉛イオンと4:2の量論で錯体を形成することが分かった。また、亜鉛イオンとの錯体形成に伴い配位子間にねじれたスタッキング構造が誘起され、長波長側にピレンの会合構造に由来する発光バンドが観測されるようになった。この配位子と亜鉛イオンからなる錯体について円偏光発光スペクトルを測定すると、会合構造に由来する発光バンドから強い円偏光発光が観測されることを明らかにした。また、置換位置の異なる架橋型ピレン配位子では、亜鉛イオンとの錯体形成に伴い、対称性の高い構造が誘起され、強いCDシグナルが誘起されることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度実施計画に基づき、キラリティーを有する配位子の設計および合成について重点的に研究を行った。具体的には、参照分子としてピレンに三重結合を介してキラリティーを有するイミダゾールを導入した架橋型配位子を合成し、亜鉛イオンとの錯体形成に伴う発光挙動の変化について評価を行った。その結果、金属イオンと相互作用させることで会合体に由来する発光バンドが観測され、この発光バンドからは強い円偏光発光が観測された。本研究結果については現在論文を執筆中であることから達成度はおおむね順調であると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
金属イオンを用いた平面性分子の積層について十分な知見を得たため、当初の目的である白金(II)錯体を用いた色調可変型の円偏光発光材料への展開について検討する。また、置換位置の異なる架橋型ピレン配位子において観測された、亜鉛イオンとの錯体形成に伴う強いCDシグナルの誘起に関しても構造から詳細に検討する。
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Research Products
(5 results)
