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結晶相転移を利用したキラル物性のコントロール

公募研究

研究領域ソフトクリスタル:高秩序で柔軟な応答系の学理と光機能
研究課題/領域番号 20H04674
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関奈良女子大学

研究代表者

松本 有正  奈良女子大学, 自然科学系, 助教 (20633407)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードキラリティー / キラル結晶 / ソフトクリスタル / 結晶相転移 / 円二色性スペクトル / 有機結晶
研究開始時の研究の概要

本研究は申請者が見出したアキラル-キラル結晶相転移現象を引き起こすベンゾフェノン誘導体のような多数の結晶多形を持ち,結晶相転移を引き起こす有機化合物についてその結晶多形の作り分けや相転移現象の制御を行い,さらにその発光特性の精査,結晶への発光分子の取り込み,結晶相転移の制御などを試みる。これにより円二色性や円偏光発光といったキラル光物性を外部の刺激によりコントロール可能な有機結晶材料の創出を目指す。

研究実績の概要

分子が右手、左手の関係のように自身の鏡像となり重なり合わない、キラリティーという性質は、生体分子の多くがキラリティーを持つため有機合成分野においてこれまでも重要な研究課題であった。これに対して近年、キラリティーの概念は有機合成や分子のキラリティーだけでなく、集合体やナノ構造が持つキラリティーやキラル物性の応用が注目を集めている。本研究は本来キラリティーを持たないアキラルな分子が結晶化する際に、分子の配向や周期構造にキラリティーが現れる、アキラル化合物のキラル結晶化現象に着目し,結晶構造の持つキラリティーやキラルな結晶構造への分子の取り込みによって,キラリティーを持たない分子によるキラル物性の発現を目指す物である。前年度までの検討によりアキラルなベンゾフェノン誘導体が比較的キラル結晶化を起こしやすいことに着目し,この分子にアミンなどのドナー部位を持たせることでドナーアクセプター型の固体発光分子の合成、結晶化を行い。アキラル分子のみからなるキラルな有機固体発光材料を創出することのに成功している。また今年度の検討では、有機固体分子に対してキラルな光である円偏光を照射することで固体状態での円偏光の吸収特性が可逆に変化するという現象を見いだした。この現象は結晶中での分子の配列のキラリティーが、光という物理的な外部刺激による変化を受けることを示した例であり、そのメカニズムまではまだ明らかにできなかったが、光によるキラリティーのコントロール可能な有機結晶材料という応用上、興味深い発見である。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Circular dichroism spectroscopy of catalyst preequilibrium in asymmetric autocatalysis of pyrimidyl alkanol2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Arimasa、Tanaka Ayame、Kaimori Yoshiyasu、Hara Natsuki、Mikata Yuji、Soai Kenso
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 号: 85 ページ: 11209-11212

    • DOI

      10.1039/d1cc04206h

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric autocatalysis triggered by triglycine sulfate with switchable chirality by altering the direction of the applied electric field2021

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki Tsuneomi、Kaimori Yoshiyasu、Shimada Seiya、Hara Natsuki、Sato Susumu、Suzuki Kenta、Asahi Toru、Matsumoto Arimasa、Soai Kenso
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 号: 49 ページ: 5999-6002

    • DOI

      10.1039/d1cc02162a

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chiral Approach to Investigate Mechanism of Highly Efficient Thermally Activated Delayed Fluorescence2021

    • 著者名/発表者名
      Kikuya Hayashi, Arimasa Matsumoto, Shuzo Hirata*
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 号: 14 ページ: 1738-1741

    • DOI

      10.1039/d0cc08064k

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and electrochemical properties of (μ-O)2Mn2(iii,iii) and (μ-O)2Mn2(iii,iv) complexes supported by pyridine-, quinoline-, isoquinoline- and quinoxaline-based tetranitrogen ligands2021

    • 著者名/発表者名
      Mikata Yuji、Kuroda Yasuko、Naito Kyoko、Murakami Kana、Yamamoto Chihiro、Yabe Shoko、Yonemura Shizuka、Matsumoto Arimasa、Katano Hajime
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 50 号: 12 ページ: 4133-4144

    • DOI

      10.1039/d1dt00184a

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conversion of (μ-OH)2Mn2(II,II) complex to (μ-O)2Mn2(III,III) core supported by a quinoxaline-based tetranitrogen ligand2020

    • 著者名/発表者名
      Mikata Yuji、Murakami Kana、Ochi Ayaka、Nakagaki Fumie、Naito Kyoko、Matsumoto Arimasa、Mitsuhashi Ryoji、Mikuriya Masahiro
    • 雑誌名

      Inorganica Chimica Acta

      巻: 509 ページ: 119688-119688

    • DOI

      10.1016/j.ica.2020.119688

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Tetrakisquinoline Analog of Calcium Indicator Quin2 for Fluorescence Detection of Cd2+2020

    • 著者名/発表者名
      Mikata Yuji、Kaneda Minori、Tanaka Marin、Iwatsuki Satoshi、Konno Hideo、Matsumoto Arimasa
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2020 号: 9 ページ: 757-763

    • DOI

      10.1002/ejic.201901323

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アキラルなアゾベンゼンへの円偏光照射による固体円二色性の発現と制御2021

    • 著者名/発表者名
      永井佳南子・森美葉・三方裕司・松本有正
    • 学会等名
      第29回有機結晶シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 光照射によるキラルなアゾベンゼン結晶の円二色性の変化2021

    • 著者名/発表者名
      森 美葉,永井 佳南子,三方 裕司,松本 有正
    • 学会等名
      Molecularr Chirality 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アキラルなアゾベンゼンへ結晶への光照射による円二色性の発現と制御2021

    • 著者名/発表者名
      永井 佳南子,森 美葉,三方 裕司,松本 有正
    • 学会等名
      Molecularr Chirality 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 面性キラリティーを持つ[2,2]-パラシクロファン誘導体の不斉分割とその結晶構造および円偏光特性2021

    • 著者名/発表者名
      長谷川 結・三方 裕司・松本 有正
    • 学会等名
      Molecularr Chirality 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] キラルなベンゾイル修飾[2.2]パラシクロファン誘導体の結晶構造およびその発光特性2021

    • 著者名/発表者名
      長谷川 結・三方 裕司・松本 有正
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アキラルあるいはラセミ体のアゾベンゼン結晶への光照射による円二色性の発現と制御2021

    • 著者名/発表者名
      森美葉,永井佳南子,三方裕司,松本有正
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ジアリールアミノベンゾフェノン誘導体におけるアリール置換基による構造および固体発光特性の変化2021

    • 著者名/発表者名
      讃岐 菜々子・黒﨑 瑞穂・三方 裕司・松本 有正
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アミノベンゾフェノン誘導体におけるベンゾイル側置換基による結晶構造の変化2021

    • 著者名/発表者名
      富原 桃花・黒﨑 瑞穂・三方 裕司・松本 有正
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2022-12-28  

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