Chiral induction to achiral molecule using molecular excited state

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K19151
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 間中 孝彰 東京工業大学, 工学院, 教授 (20323800)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田口 大 東京工業大学, 工学院, 助教 (00531873)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2021-03-31
• Keywords: キラリティ / ポリジアセチレン

Outline of Annual Research Achievements

分子の鏡像同士が重ならない性質を表す分子キラリティは、軸性ベクトルである磁場との相互作用のため、新規な電子・光機能性材料への応用が期待できる。しかしながら、これまでキラルというキーワードは、不斉合成など、いわゆる化学分野において多く現れているものの、工学的な応用、特に電子デバイスへの応用はほとんど皆無であった。本研究では、(a) 光と物質の相互作用によるキラル発現、(b) 電子的キラル相互作用の伝搬、という検討事項から、光電場と励起状態分子との相互作用によるキラリティ発現機構の解明や、キラル増幅に関する検討から、キラル高分子の新規な電子・光機能性材料としての可能性を探る。
これまで、アキラルなジアセチレン分子に対し、円偏光重合によりキラル性を誘起させるという検討を行ってきたが、本年度は新たなキラル材料として、有機－無機ハイブリッドペロブスカイトに注目し、キラル誘起を検討した。このペロブスカイト材料は、無機結晶の骨格の中に有機分子が入り込む構造となっており、近年太陽電池材料として注目されている。もともと無機結晶はキラル性を有しないが、キラルな有機分子とハイブリッド化することで、無機結晶へのキラル性が誘起される。まず、キラル誘起の可能性をさぐるため、左右の異なるキラル性を有する有機分子を用いてペロブスカイト結晶を作製し、円二色性スペクトル（CDスペクトル）やSHG-CD測定を実施して、キラル性を確認することができた。