2013 Fiscal Year Annual Research Report
発光性メカノクロミズム特性を示す金イソシアニド錯体の合理的分子設計
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24850001
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
関 朋宏 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50638187)
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| Project Period (FY) |
2012-08-31 – 2014-03-31
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| Keywords | メカノクロミズム / 金属錯体 / 光励起発光 / 有機化学 / 結晶 / 結晶多形 / 光学特性 / 金錯体 |
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| Research Abstract |
発光性メカノクロミズム現象とは、機械的な刺激によって固体の発光特性を切り替える現象である。センサーや新規記録材料に応用が期待されている。しかし、メカノクロミズム現象のメカニズムに関しては未解明な点が多く現象の発現そのものが偶然の発見に依存しているといえる。そのため、基礎的な知見を蓄積し合理的な分子設計指針に基づいてメカノクロミック分子の創出に成功すれば、当該分野の発展が大いに期待できる。当研究室では2008年にメカノクロミズム現象を示す新規金錯体を世界に先駆けて報告している。しかしながら、この錯体の発見も偶然に達成されたものであり、その鍵となる分子骨格や発光特性が変化するメカニズムに関しては長い間未解明なままであった。
このような背景のもと、申請者は発光性メカノクロミズム特性を示す金錯体の分子骨格とその発光及びメカノクロミズム特性の関連を体系的に調査し、メカノクロミック分子の合理的分子設計指針を打ち立てることを目的とし研究を開始した。初年度、基質許容性の高い金錯体の簡便な新規合成法を確立することができた。これにより、これまで困難であったカルボニル基やエステル基を有するpi共役系への金原子の導入が可能となった。
最終年度として、50を超える新規金イソシアニド誘導体を合成し発光特性とメカノクロミズム特性の評価を行った。その結果、40種以上の新規錯体がメカノクロミズムを示すことを見出した。詳細な調査の結果、アミノ基やニトロ基など含窒素置換基が導入された錯体では、メカノクロミズム特性が現れないことがわかった。また、発光波長に関しては、置換基の電子的効果よりも結晶構造に強く依存することを見出した。つまり、金錯体の発光特性をチューニングするためには、置換基の電子的な効果を利用するのではなく、結晶構造をデザインすることが効果的であることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
