2021 Fiscal Year Annual Research Report
Structure and electronic-state of the liquid-like cluster observed during solvent evaporative crystallization process
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19H02686
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
伊藤 冬樹 信州大学, 学術研究院教育学系, 教授 (80403921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 章 青山学院大学, 理工学部, 教授 (90262146)
岡島 元 中央大学, 理工学部, 准教授 (20582654)
島田 林太郎 青山学院大学, 理工学部, 助教 (70548940)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 結晶成長 / 有機分子集合体 / アモルファス / 有機結晶 / 相転移 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では溶媒蒸発結晶化過程における蛍光変化の研究で未解決なアモルファス状態において大きくストークスシフトした発光を示す理由，液滴状クラスターとアモルファス状態は同様の集合構造・状態であるのかについて検討するため，分子間相互作用を変調させる誘導体の設計・合成と溶媒蒸発結晶化過程の蛍光可視化ならびに低振動数ラマン分光に基づく構造解析を実施した.
最終年度である本年は，ハイパースペクトルカメラ（HSC）蛍光イメージング法を確立し，蒸発過程の不均一性と最終析出物の関係の整理，ならびにプローブとして有用と考えられる凝集誘起発光（AIE）分子の合成ならびにその光物理化学特性に関する評価と析出物のラマンスペクトル評価などを行い，これまでの研究を総括することを目的とした．
HSC蛍光イメージング法を溶媒蒸発結晶化過程の観測に適用したところ，中間体である液滴状クラスターの残存時間に依存して最終析出物が異なることを明らかにし，結晶化過程における中間状態の重要性を示唆した．
また，AIE分子の溶媒蒸発結晶化過程の蛍光変化に基づき，モノマーの蛍光に妨害されることなく，結晶生成過程のみを選択的に追跡することで，液滴状クラスターを過渡的に経由した分子凝集化過程の階層的変化を明らかにした．特に，液滴状クラスター状態は蛍光強度が弱く，アモルファス状態とは異なった状態であることを示唆した．また，このAIE分子は2種の多形を有しており，多形に依存した結晶化過程のプローブとなり得る．分光情報について時空間分解可能なHSC蛍光イメージングおよび顕微ラマン分光に基づいて多形発現過程の分子ダイナミクスの蛍光可視化を達成できた．
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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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