2019 Fiscal Year Annual Research Report
Crystal Design for Multiple Chromism by Molecular Conformation Control
| Project/Area Number |
17K05745
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
植草 秀裕 東京工業大学, 理学院, 准教授 (60242260)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | フォトクロミズム / サーモクロミズム / サリチリデンアニリン / 結晶構造 / 錯体構造 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
クロミズムは外部刺激により物質の色が可逆的に変化する現象であり、光記録情報媒体や外部刺激に対するセンサー物質として応用的にも重要である。本研究は 複数の外部刺激により異なるクロミズムを示す、多重センサーとして期待される新しい結晶性物質を創製することを目的とする。その手段として、結晶内の分子 のコンホメーションに依存して異なったクロミズムを示す分子の探求と結晶設計、さらに結晶構造変化による色変化を利用する。特にサリチリデンアニリン類は 結晶環境に依存して、様々な分子コンホメーションを示し、しかも、それにクロミズム特性がリンクするため、第一のターゲット物質とした。
今年度は、研究のまとめを行った。これまでの研究成果である、サリチリデンアニリン誘導体とNCS(1)を配位子とするコバルト錯体の結晶構造を元に、結晶相色変化の詳細を分光により詳細に調べ、色変化は配位子であるサリチリデンアニリン -ピリジン誘導体分子が持つフォトクロミズム・サーモクロミズムの色変化(橙色-赤色、橙色-無色)と、コバルト錯体形成によるCo(II)イオンのd-d遷移による 着色の合わさったものであることを明らかにした。さらに、DFT-Dを使った理論計算により、クロミズム前後の分子構造からUV/Visスペクトルを計算し、上述の定性的理解が正しいことを理論計算から確定した。
また、フォトクロミズム・サーモクロミズム以外にベイポクロミズムについて予備的な研究を行った。戦略としてはクロミズムを示す分子・錯体が溶媒和物結晶となる時、その溶媒分子を脱溶媒・再溶媒和することで、結晶構造と分子構造を変化させることができる。これらの構造変化により、結晶のクロミズムに影響を及ぼすことが可能となる。モデル結晶として、サリチリデンアニリン誘導体共結晶の水和物を使い実際に脱溶媒によるクロミズムを観測した。
|
Research Products
(6 results)
