The development of liquid crystalline metal complex host for labile and chiral metal complexes

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05508
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
• Research Institution: Nihon University (2021); Kitasato University (2019-2020)
• Principal Investigator: YOSHIDA Jun 日本大学, 文理学部, 准教授 (60585800)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 久子 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (20500359) ; 渡辺 豪 北里大学, 理学部, 准教授 (80547076)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: キラリティー / 液晶 / ホストゲスト / 赤外円二色性 / VCD

Outline of Final Research Achievements

We examined to use liquid crystals as hosts with structural flexibility. We verified that enantiopure ruthenium complex, Ru-C8, forms a helical structure with a ca. 5nm pitch based on XRD and spectroscopic studies and molecular dynamics simulation. Further, enantiomers of Ru-C8 were found to form a different liquid crystal phase, when they incorporated Ir-C8 with opposite chirality or racemic [Ru(acac)3]. The superlattice formation in racemic Ru-C8 and Ir-C8 and cubic phase formation in Ru-C10 were further observed.

Free Research Field

錯体化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

次世代の表示素子やセンシング材料として、キラル光学特性を示す分子性材料が注目を集めている。用いる金属イオンや配位子によって物性制御が可能なキラル錯体もまた、キラル光学材料として期待される１つである。本研究で開発した液晶性ホストは、ゲストに応じてその構造を柔軟に変える。VCD測定の結果からも、ゲストの包接によってホスト単体とは異なる光学特性を持ちうることが示唆された。今後、さらに様々な金属錯体の包接を検討することで、より多彩なキラル光学特性の開拓やキラル反応場としての展開も可能になると期待される。