メタロフォルダマーのばね特性を利用した応力発光材料の創製

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K15595
• Research Institution: Hyogo Prefectural Institute of Technology
• Principal Investigator: 阿知良 浩人 兵庫県立工業技術センター, その他部局等, 研究員 (60804648)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 白金錯体 / メタロフォルダマー / 固体発光

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、自発的に折り畳み構造を誘起する複核錯体（メタロフォルダマー）を高分子に架橋した材料を作製し、応力刺激により発光を制御することを目的とする。本年度はメタロフォルダマーが分子内フォールディング構造をとっていることを各種分光分析・単結晶Ｘ線構造解析によって明らかにした。単結晶Ｘ線構造解析によると、複核錯体の錯体ユニット間は芳香族環同士の相互作用を示すような立体配置にあり、連結部位はＷ型にねじれた構造をとっていた。その構造は溶液状態でも反映されており、特に核磁気共鳴スペクトルでは、一部の芳香族環のプロトンが単核錯体と比較して高磁場側にシフトしていることが確認された。この高磁場シフトは一方の錯体ユニットがもう一方の錯体ユニットのプロトンを遮蔽することによるものであると示唆された。溶液状態の紫外可視光吸収スペクトルに関して、単核錯体と複核錯体のスペクトルの概形に違いは見られなかった。それに対し、拡散反射スペクトルでは、どちらもスペクトルの概形は類似しているものの、複核錯体のスペクトルは単核錯体のものと比べて長波長側にシフトしていたことから、結晶構造の違いによるものであることが示唆された。どちらの錯体も紫外線照射によりオレンジ～赤色発光を示すが、ずり応力を加えても発光色の違いが見られなかったことを蛍光顕微鏡観察で確認した。今後は高分子に架橋した材料および高分子に分散した材料を作製し、発光測定による評価を行う。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

所内の蛍光分光光度計の装置トラブルにより、スペクトル測定ができなくなった。また、高分子に架橋するための分子設計に時間を費やしてしまった。単結晶の作製において、単核錯体の結晶成長の制御が困難であった。

Strategy for Future Research Activity

メタロフォルダマーを高分子に架橋した材料および高分子に分散した材料の両方を作製し、発光測定を行う。単核錯体と比較した結果を論文発表としてまとめる。

Causes of Carryover

単結晶Ｘ線構造解析を実施してくれた地方独立行政法人大阪産業技術研究所で発光測定を実施するため。