2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of photo-luminochromic crystals using unsymmetric diarylethene coordinated gold(I) complexes
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20K15304
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
服部 陽平 龍谷大学, 先端理工学部, 助教 (30843271)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | フォトクロミズム / 蛍光 / 有機化学 / 錯体化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非対称ジアリールエテン配位子の光異性化（フォトクロミズム）と金(I)錯体の結晶構造による発光挙動の変化（ルミノクロミズム）を組み合わせて、光に応答して発光特性が変化するフォトルミノクロミックなジアリールエテン金(I)錯体結晶を開発することが本研究の目的である。そのためには(1)金(I)錯体の発光に干渉しないよう短波長光で異性化を示し、(2)異性化によって形が変わることで配位子場ではなく結晶構造を通して錯体発光に影響を与えるような配位子が必要である。
金(I)イオンへの配位部位として、まずはピリジル基を持つオキサゾールジアリールエテンを新規に合成し、合成法を確立した。途中のカップリング反応の原料を合成する過程でオキサゾールの副反応が起こったこともあり、全収率は0.3%と低かったが、スケールアップして再合成した。ジアリールエテン溶液に紫外光を照射したところ、フォトクロミズムを示し、開環体・閉環体共に、吸収波長は470 nm以下であり、短波長光で異性化を示す(1)の条件を満たした。開環体はピリジル基をもたないジオキサゾリルエテンと同様に強発光性であり、閉環体は弱い発光性であった。さらにこの配位子を金(I)錯体と組み合わせたところ、発光性の金(I)錯体を合成に成功した。しかし、金(I)錯体の光異性化率は低く異性化が発光に影響を与えるところまで至らなかったため、配位子の改良を考え、合成を行っている。
一方で、金(I)以外の発光性金属錯体を合成するために発光性ジアリールエテン二座配位子を2種類合成した。これらは強発光性を示したものの配位子の光異性化率あるいは配位力が低く、結晶構造を通して錯体発光に影響を与えるにはやはり配位子の分子設計の改良が必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルスによる研究室の機能不全のため研究の遅れがあった。また、蛍光性ジアリールエテン配位子で金属の配位による光異性化率の低下が起きており、分子設計の見直しを行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
蛍光性金(I)錯体の合成自体には成功したので、配位部分の構造は変えずに光異性化率を上げるような分子構造を導入し、光に応答して発光特性が変化するフォトルミノクロミックなジアリールエテン金(I)錯体結晶を開発する目標の達成を目指す。
発光性ジアリールエテン二座配位子についても配位力を向上し、光異性化率を上げるような分子構造を導入し（一部は上記と共通）発光性錯体の合成を行う。発光性金属錯体が合成できた場合にはそのフォトクロミズム特性や光物性やについて望ましい性質が得られているかを検証する。
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| Causes of Carryover |
大学からの助成により予定していた実験機器（実験共通機器）や試薬を購入できたことや、新型コロナウイルス禍による試薬の値下がりや値引きキャンペーンのため支出が大幅に浮いた。今後も機器や高価な試薬の必要性に変わりはなく、依頼測定の予定もあり物性測定に必要な費用も増える予定であるため、次年度以降実験機器や試薬を主とする物品購入に使用していく計画である。
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