2020 Fiscal Year Annual Research Report
Developments of Soft Crystal Based on Ionic Compounds with Structural and Electronic Flexibilities
Publicly Offered Research
| Project Area | Soft Crystals: Science and Photofunctions of Easy-Responsive Systems with Felxibility and Higher-Ordering |
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| Project/Area Number |
20H04671
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
鈴木 修一 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (80433291)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ソフトクリスタル / 発光性錯体 / ラジカルイオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、同符号イオン種が連続的に集積する構造を意図的に導入したイオン性化学種を用いることで、極めて外部刺激によりナノ・マクロの物性が同時または逐次的に変調するソフトクリスタルの合理的な分子設計手法の確立を目指す。具体的には、具体的な研究方針として、(1) 柔軟性をもつイオン性平面金属錯体のソフトクリスタル、(2) 柔軟性をもつ平面性ラジカルイオン塩によるソフトクリスタル、を検討している。
本年度は以下に示す研究を遂行した。
(1) 白金テルピリジン錯体塩を用いたソフトクリスタル：再結晶直後は高い黄色発光を示すある白金テルピリジン-アセチリド錯体塩が 100 度に加熱することで瞬時に結晶-結晶相転移し、弱い緑色発光を示す結晶へと変化した。さらに、その状態から溶媒蒸気暴露により元の結晶系へと結晶-結晶相転移を示すことがわかった。高い柔軟性により双方向性ソフトクリスタルが達成されたと考えている。
(2) テトラチアフルバレンラジカルカチオン塩を用いたソフトクリスタル：再結晶後は茶色を呈するあるテトラチアフルバレンラジカルカチオン塩が擦ることで緑色へと変化することを見出した。この状態は擦ることをやめることで瞬時にもと通りの茶色固体へ変化することがわかった。このとき近赤外吸収特性も変化し、擦る前は幅広い近赤外領域 (~1500 nm 以上) に吸収が観測されることに対し、擦った後は 1500 nm 以下の吸収が観測される。このような変化をもつイオン性開殻種はこれまでに例がなく、今後の展開が見込まれる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
特異なソフトクリスタル挙動を示すイオン性金属錯体やイオン性開殻種の創製法を確立しつつある。また、それらは予測通りの構造柔軟性を示すことから、当初の研究発展の方向性がある程度正しいということが示唆された。本年度で理解された設計指針、および測定手法を展開する体制が順調に築かれつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の成果を利用して、積極的な共同研究を開始する。すでに、いくつかのプロジェクトをスタートしている。これまで安定性の観点からカチオン性のイオン化学種に特化した研究を進めている。アニオン性のイオン化学種にも目を向け、それらを用いた柔軟性集積体の構築を検討する。両イオン性化学種を検討することで応用拡大が見込まれ、様々な組み合わせによる機能展開が見込まれる。
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