キラルな多孔性金属錯体がもたらす高輝度円偏光発光と高効率高選択的反応空間

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K14476
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 酒井 隼人 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60708486)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: MOF / 有機無機複合体 / アシンメトリー

研究成果の概要

非対称構造は、対称構造では発現しないキラル物性など特異な機能発現ができる。また非対称とすることで、有機分子間での電子カップリングが変化し、物性制御できる。一方、金属元素への有機分子の配位は、有機分子の配置や配向変化を容易にする。本研究は、金属元素への異なる有機分子の配位に伴う非対称型有機無機複合体の合成に伴う新規機能発現を検討した。かさ高い有機配位子に利用し、金属元素へ配位させることで配位子のオーバーラップに伴うらせん化により、円偏光発光発現を達成した。金属ナノ粒子上への配位子を２種類用いることで、各配位子の濃度変化や配位子の配向制御に伴う反応制御に成功した。さらにMOFへの応用展開を試みた。

自由記述の分野

有機合成化学　光化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機無機複合体は、有機無機分子の協調による機能発現が期待され研究されている。しかし、多くは有機分子が一種類で対称配置構造が基盤とする複合体である。一方、キラル分子など非対称分子は、非対称環境が起因となる機能物性や反応が多くある。しかし、有機分子だけでは特性に限界があり、機能材料までに至ってない。本研究では、有機分子、無機分子の協調に伴う機能発現や増強および非対称環境という３つの特性の併用による機能物性発現と増強を示した。本研究で示した手法は、従来の機能性材料の特性限界を大きく改善するだけでなく、新規機能発現の基盤技術である。さらに、高機能有機機能性材料の構築に繋がる基礎研究としても意義深い。