2011 Fiscal Year Annual Research Report
発光性分子を異方的・高密度に分散固定する簡便な脂質ナノ空間の創成と材料への展開
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22651042
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
宮田 幹二 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90029322)
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| Keywords | 有機発光材料 / 超分子化学 / 結晶工学 / 包接結晶 / ナノ機能材料 / ステロイド / アントラセン / フェニレンエチニレン |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、発光性の有機分子を異方的にかつ高密度に分散固定する簡便な脂質空間を創成し、発光材料へと展開することである。そのような発光材料を得るために、デオキシコールアミド(DCA)およびステロイドのスルホン酸誘導体(SCA)を用いて、種々の蛍光発光性の有機分子を包接させた結晶を作成し、その蛍光発光性を評価した。また、新奇な形状の包接空間を指向して、ステロイドおよびアルカロイドを用いた超分子構造体の構築を行った。
DCAは、分子間水素結合により自己組織化してチャネル状の包接空間を形成し、アントラセン、オリゴエン誘導体などの比較的分子幅の狭い発光性色素分子を効率よく包接することがわかった。色素包接量の制御は、結晶化に用いる溶媒の極性を変えることによって達成した。、包接空間内で色素は、一次元状に密に内包されているにもかかわらず、隣接する色素間の相互作用をもたず電子的に孤立した状態であるため、極めて高い蛍光量子収率と、希薄溶液に類似した半値幅の狭い蛍光スペクトルを与えた。一方、SCAはトリフェニルメチルアミンとの塩形成により、球状の大きな空間がチャネルでネットワーク化された2次元状の包接空間が構築されることを見出した。この空間には、DCAの系では包接できないような幅の広い蛍光色素を包接させることが可能となり、DCAの系と同様に優れた蛍光特性を発現した。また、ステロイドとアルカロイドとを用いた共結晶化によって、高度に非対称化された包接チャネルの構築を達成した。それぞれは2回らせん対称性のカラムモチーフを形成するが、この様な共結晶化には、らせん周期の同期化が非常に重要であることを明らかにした。
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