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2022 Fiscal Year Annual Research Report

発光性有機ラジカルのキラル集積構造と光磁気相関

Research Project

Project/Area Number 22J01162
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionInstitute for Molecular Science

Principal Investigator

水野 麻人  分子科学研究所, 生命・錯体分子科学研究領域, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2022-04-22 – 2025-03-31
Keywordsラジカル / キラリティ / 発光 / 磁性 / 集積構造
Outline of Annual Research Achievements

開殻電子構造を持つ発光性ラジカルは、トリアリールメチルラジカルを基本とした分子群で数多く報告されているが、キラリティを有する発光性ラジカルの開拓例は限られている。本研究では、発光性有機ラジカルをキラル集積化し、分子集積構造が明確な系での構造-円偏光発光相関や発光の磁性依存性の解明を目指している。本年度は、エナンチオピュアな発光性ラジカルの分子設計として、光学分割が比較的容易なヘリセン骨格に発光性ラジカル部位を結合した分子群の構築を検討した。まず、アザ[5]ヘリセン骨格を有するラジカル分子を設計し、多段階反応によりその構築を行った。本分子は発光特性を示したが、その光学分割は困難であることが判明したため、ラセミ化反転障壁が大きいアザ[7]ヘリセン骨格を有するラジカル分子の設計・合成検討を行った。一般的なカップリング反応を用いてラジカル部位を連結可能なアザ[7]ヘリセン骨格の構築に成功し、そのキラルHPLC分析から、本分子骨格は光学分割可能であることを確認した。現在、更に合成検討を進め、アザ[7]ヘリセン骨格を有するラジカル前駆体の構築を確認している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

アザ[5]ヘリセン骨格を有する新規発光性ラジカルの構築に成功したが、キラリティと発光の相関の検討には至らなかった。その一方で、光学分割可能と考えられるアザ[7]ヘリセン骨格を有するラジカル前駆体の構築を確認できた。しかし、その前駆体合成に時間を要し、ラジカル化及び円偏光発光特性の検証に至っていないため、やや遅れていると判断する。

Strategy for Future Research Activity

アザ[7]ヘリセン骨格を有するラジカル前駆体をラジカル化し、その発光測定を行う。更に、光学分割を行い、エナンチオピュアな発光性ラジカルのキラル集積化と円偏光発光の相関解明に尽力する。

  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Molecular Engineering of Metalloporphyrins for High‐Performance Energy Storage: Central Metal Matters2023

    • Author(s)
      Shakouri Shirin、Abouzari‐Lotf Ebrahim、Chen Jie、Diemant Thomas、Klyatskaya Svetlana、Pammer Frank Dieter、Mizuno Asato、Fichtner Maximilian、Ruben Mario
    • Journal Title

      ChemSusChem

      Volume: 16 Pages: -

    • DOI

      10.1002/cssc.202202090

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spin-Crossover in Supramolecular Iron(II)-2,6-bis(1H-Pyrazol-1-yl)pyridine Complexes: Toward Spin-State Switchable Single-Molecule Junctions2022

    • Author(s)
      Kuppusamy Senthil Kumar、Mizuno Asato、Garcia-Fuente Amador、van der Poel Sebastiaan、Heinrich Benoit、Ferrer Jaime、van der Zant Herre S. J.、Ruben Mario
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 7 Pages: 13654~13666

    • DOI

      10.1021/acsomega.1c07217

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Luminescence of doublet molecular systems2022

    • Author(s)
      Matsuoka Ryota、Mizuno Asato、Mibu Takuto、Kusamoto Tetsuro
    • Journal Title

      Coordination Chemistry Reviews

      Volume: 467 Pages: 214616~214616

    • DOI

      10.1016/j.ccr.2022.214616

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カルバゾール骨格を有する発光性ジラジカルにおける単分子マグネトルミネッセンス2023

    • Author(s)
      水野麻人、松岡亮太、木村尚次郎、草本哲郎
    • Organizer
      日本化学会第103春期年会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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