2012 Fiscal Year Annual Research Report
配位プログラミングによるメタロ超分子ポリマーの光機能化
Publicly Offered Research
| Project Area | Coordination Programming - Science of Molecular Superstructures for Chemical Devices |
|---|
| Project/Area Number |
24108742
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Materials Science |
|---|
Principal Investigator |
樋口 昌芳 独立行政法人物質・材料研究機構, 先端的共通技術部門, グループリーダー (80306852)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
|
| Keywords | 配位プログラム / メタロ超分子ポリマー |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
【研究目的】配位結合を自在に操ることで、共有結合からなる材料にはない光・電子物性を持つ物質の創製が期待できる。所望の分子構造や機能を有する超分子の開発には、「配位ブログラミング」の概念導入が極めて有効と考えられる。本研究では、新たに有機モジュールを設計・合成することで、ユウロピウムイオン等の希土類金属イオンを主鎖に導入したメタロ超分子ポリマーを開発し、その発光特性を発現させるとともに、外部刺激による発光特性の可逆的制御を利用した新固体デバイスを開発する。
【平成２４年度研究実績】：下記４項目に関する成果を得た。
（１）高い発光性を有するメタロ超分子ポリマーの開発、（２）発光性ポリマーフィルムの作製と評価、（３）外部刺激応答性の発光センシング材料の開発、（４）非対称の有機モジュールを用いたメタロ超分子ポリマーへの異種金属精密導入
【成果の内容】高い発光性を有するメタロ超分子ポリマーの開発を目的として、ユウロピウムイオンを導入したメタロ超分子ポリマーの開発を行った。新たに配位部位として酸素原子を含む有機モジュールを設計合成した。有機モジュールと金属イオンの１：１での錯形成挙動は、紫外可視吸収スペクトル測定におけるタイトレーションの実験から確認した。メタロ超分子ポリマーの溶液状態での蛍光測定を行い、その量子収率を求めた。このメタロ超分子ポリマーを溶液に溶解させ、スピンコート等によりポリマーフィルムを作製し、固体状態での発光特性（量子収率・発光波長）を蛍光スペクトル測定した。更に、非対称の有機モジュールを新たに設計・合成し、２種類の金属イオン（鉄イオンとユウロピウムイオン）と錯形成させることで、配位部位の構造と金属イオンの相性（配位数や錯形成定数の違い）に基づいた配位プログラミングにより、ポリマー主鎖に２種類の金属イオンが交互に導入されたメタロ超分子ポリマーを合成することに成功した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
２年間の研究計画で予定していた以下の研究項目の内、（１）から（４）の４項目を初年度で終了させたため。
（１）高い発光性を有するメタロ超分子ポリマーの開発、（２）発光性ポリマーフィルムの作製と評価、（３）外部刺激応答性の発光センシング材料の開発、（４）非対称の有機モジュールを用いたメタロ超分子ポリマーへの異種金属精密導入、（５）２種類の金属イオン間の電子相互作用の解明、（６）インテリジェント発光デバイスの発明
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成２５年度は、当初予定していた以下の研究項目の内、初年度未達成であった項目（５）と（６）を推進する。
（１）高い発光性を有するメタロ超分子ポリマーの開発、（２）発光性ポリマーフィルムの作製と評価、（３）外部刺激応答性の発光センシング材料の開発、（４）非対称の有機モジュールを用いたメタロ超分子ポリマーへの異種金属精密導入、（５）２種類の金属イオン間の電子相互作用の解明、（６）インテリジェント発光デバイスの発明
|
