2020 Fiscal Year Annual Research Report
Precise synthesis of one-dimensional coordination polymers based on sequential axial coordination of dirhodium complexes
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18K05219
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
森川 全章 九州大学, 工学研究院, 助教 (10363384)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ロジウム二核錯体 / 一次元配位高分子 / 大環状錯体 / 光異性化 / 精密合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、金属－金属間結合を有するロジウム二核錯体の逐次的な軸配位特性に着目し、一次元配位高分子のモノマー配列や分子量、ならび鎖間相互作用に基づく組織構造をより高度に制御するための新しい方法論を開拓することを目標とした。昨年度までに、異なる軸配位子からなるABAC型の交互架橋配位高分子の合成手法を確立し、一次元鎖のモノマー配列に依存した集積構造へ自己組織化されることを見出した。水素結合や電荷移動相互作用に基づいた単純なAB 交互配列については既に報告されているが、本研究では、配位結合に基づく超分子ポリマーのシーケンスおよび組織構造をより高度に制御するための新しい方法論を切り拓いた。また、一次元配位高分子の分子量制御を目的として、光応答性の環状錯体モノマーの合成を行った。その結果、目的とする大環状錯体は得られたものの、光異性化による環構造のひずみに基づく重合反応は進行せず、大環状錯体の環サイズが変化することを見出した。そこで最終年度は、光のみならず熱や電場など複数の刺激に応答する新しい金属錯体の開発に取り組んだ。ロジウム二核錯体の側鎖にエーテル側鎖を導入し（Rh2）、アゾベンゼン基を有する疎水性軸配位子（L）と混合した。ダンベル型のRh2/L= 2/1 錯体の場合、水中においてLCST 特性を示し、その相転移温度を光制御することに成功した。また、Rh2/L= 1/1 錯体の場合、一次元配位高分子が得られ、水中においてヒートセットゲルを形成することを見出した。さらに、この一次元配位高分子のキャスト膜について誘電特性を評価した結果、興味深いことに cis体の場合ではtrans体に比べて分極率が上昇し、誘電ヒステリシスを示すことを見出した。これはcis体のアゾベンゼン基がフィルム内において電場配向することを示唆しており、光応答性誘電材料の開発に繋がるものと期待される。
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