2015 Fiscal Year Annual Research Report
折り畳み構造を有する芳香族フォルダマーを用いた結晶配列制御、発光制御
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25410084
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
幸本 重男 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90195686)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 有機結晶 / 結晶配列制御 / 刺激応答性 / 蛍光 / 共結晶 / スルホン酸塩 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は折れ曲がった芳香族化合物の結晶配列制御を、水素結合を利用して超分子的に行い、折りたたまれたフォルダマー構造を結晶内に構築し、その結晶配列に由来する蛍光発光制御への応用を目指して行われた。窒素原子上に置換基を有する芳香族ウレアがコノ字型の折れ曲がった構造を採ることに着目し、末端に水素結合が可能なカルボキシ基を持つコノ字型、S字型ウレアジカルボン酸を開発し、ピリジン誘導体との共結晶化をはかり折れ曲がったネットワーク構造を有する結晶配列の構築を可能にした。共結晶化の相手に蛍光性の分子を用いれば折れ曲がり構造の構築により、蛍光発光波長の長波長化が可能であることを示した。またこの過程で水素結合を利用したアントラセン誘導体のペア型結晶配列制御を行い、選択的にダイマー発光を効率的に生じさせる手法を見出した。最終年度では前年度に引き続き折れ曲がり分子の変形として、分子中央に蛍光発光部位を有し両末端にクランク型に折れ曲がるように相互作用部位を持つ分子の共結晶化、塩の形成により、結晶配列制御を行い、刺激応答性発光が可能となる有機結晶のデザインを行った。ベンゾイミダゾールと芳香族スルホン酸により形成される塩は層構造となる結晶配列をとり、機械的刺激に対して層がずれやすく、発光部位同士の重なりが変化し発光色の変化をもたらした。また相互作用部位としてピリドン環を有する系では水和物が生成し、サーモフルオロクロミズムを示す有機結晶を作製することができた。折れ曲がった系ではないが捻じれた芳香族系が機械的刺激に対して変化しやすいと考え、9-ピリジルアントラセンのスルホン酸塩についても検討したところ、刺激応答性を示す有機結晶を得た。
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