| 研究課題/領域番号 |
17K14463
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
堀内 新之介 長崎大学, 工学研究科, 助教 (50755915)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 発光性超分子 / 自己集合 / 分子認識 / 光化学 |
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| 研究実績の概要 |
近年、超分子化学の目覚しい進歩によって分子サイズが大きな金属錯体の包接を可能とする超分子ホストが生み出され、様々な錯体化学が自己集合性ホスト内で展開されるようになった。我々はこれまでの研究で、水素結合性カプセルに発光性金属錯体を包接させることで、自己集合性分子ホスト内で錯体光化学を展開できることを明らかにした。さらには、カプセル内では金属錯体の発光特性が大きく向上すること（発光の高エネルギー化、量子収率の向上、発光の長寿命化）も見出した。そこで本研究では、これまでの研究で明らかにした錯体内包型超分子を用いて、強発光性超分子錯体の創出を目的に研究を行う。
本年度は、錯体内包型超分子の形成条件や得られた発光性超分子の発光特性の幅広い理解を目的に、包接可能な金属錯体の探索と超分子形成条件の拡張を行った。発光性超分子が形成可能であることが分かっているIr錯体[Ir(ppy)2(bpy)]Clを基礎構造として、置換基のサイズと超分子形成の有無を確認した。その結果、Ir錯体のbpy配位子上の置換基サイズが大きくなるに連れて、錯体内包型超分子が形成しにくくなることがわかった。また、超分子形成したIr錯体はいずれも発光特性が向上した一方で、置換基サイズが問題で超分子形成しなかったIr錯体は、発光特性の向上は観測されなかった。得られた成果は、国内・国際学会等で発表した。
また、上記のIr錯体の包接に用いたような均一系の反応条件以外に、不均一条件下での超分子形成を検討し、得られた発光性超分子の発光特性を明らかにした。適切なRu錯体および溶媒条件を用いることで、不均一条件下においてもRu錯体が包接され、発光性超分子が得られた。そして、不均一条件で得られた発光性超分子の発光挙動は、均一条件で形成する発光性超分子の発光挙動と異なることも明らかにした。本成果は、現在論文投稿中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の狙い通り、包接可能な金属錯体のサイズ依存性の確認と超分子形成条件の拡張が行えた。これにより、錯体内包型の強発光性超分子の合成基盤が整いつつあると判断できる。一方で、包接に用いた錯体はいずれも正八面体の錯体のみであり、包接可能な金属錯体の探索は不十分であった。したがって現在までの進捗状況を総合的に判断すると、おおむね順調に進展しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度の研究で、発光性超分子形成における錯体のサイズ依存性を明らかにでき、不均一条件においても発光性超分子を形成できることがわかった。そこで今後、不均一条件でのIr錯体内包型発光性超分子の形成を試みる。予備的ではあるが、既に適切なIr錯体と溶媒条件を見出しており、得られた発光性超分子の構造や発光特性の詳細をこれから明らかにする。また、用いる水素結合性カプセルの構造を変え、得られる発光性超分子の発光特性がどのように変化するかも明らかにする。
そして得られた成果を取りまとめ、国内外での学会発表および学術誌採択を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究を遂行するために必要な実験器具および試薬等の購入、学内共同利用施設の機器使用料が当初の計画より多く必要となったため、次年度の予算から80万の前倒し請求を行った。しかし、実際に使用しなければならなかった額が80万をわずかに下回ったため、13,298円の残金が生じた。
来年度も本年度と同様に、様々な種類の試薬を購入する必要がある。そのため、本年度の残金は物品費に割り当てる。
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