Exploration of block co-crystals consisting of functional metal complexes and their properties

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K22523
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0501:Physical chemistry, functional solid state chemistry, organic chemistry, polymers, organic materials, biomolecular chemistry, and related fields
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Fukui Tomoya 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (40808838)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: ブロック構造体 / 結晶化 / 水素結合 / ヘテロ接合 / 種結晶化 / スピンクロスオーバー

Outline of Final Research Achievements

As exemplified by block-co-polymers, block structures composed of different materials are expected to lead to synergic functions, which cannot be achieved by single-component systems. In this work, we focus on the preparation of block co-crystals with two different compartments of spin-crossover metal complexes. For this purpose, we chose spin-crossover Fe(II) and Co(II) complexes with 2,6-dipyrazolylpyridine ligands and successfully obtained block co-crystals by selective growth of a crystalline segment of the Co(II) complex from a seed crystal of the Fe(II) complex. Furthermore, the magnetic properties of the block co-crystals were investigated.

Free Research Field

超分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、「ナノスケールで作り込まれた分子集合体を、より大きなスケールをもつ構造体へと階層的に集積化し、異種集合体の接合構造（ブロック構造）を構築できれば、ブロック間のシナジー機能をバルク状態で発現させることができるのではないか？」という問いに対して、金属錯体結晶をコンパートメントとして異種物質を接合したブロック共結晶の作製に成功し、一つの解答を与えることができた点で高い学術的意義をもつと考えている。さらに、本研究で得られた成果は、ヘテロ界面の精密制御という多くのデバイス構築における課題にも応用可能であると考えられ、社会的にも意義のある成果だと考えている。