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本研究の目的は、発光性の有機分子を異方的にかつ高密度に分散固定する簡便な脂質空間を創成し、発光材料へと展開することである。そのような発光材料を得るために、本年度は、デオキシコールアミド(DCA)およびステロイドのスルホン酸誘導体(SCA)を用いて、種々の蛍光発光性の有機分子を包接させた結晶の作成を行った。
DCAは、分子間水素結合により自己組織化し、フェニレンエチニレンオリゴマー(PE)を一次元状のチャネル空間に包接した結晶を与えた。その結晶構造は、SPring-8での放射光を用いた単結晶X線結晶構造解析によって明らかにすることができた。包接空間内で、PEは一次元状に密に内包されているにもかかわらず、隣接するPEの共役平面間の相互作用をもたず、電子的に孤立した状態であった。また分子内のフェニレン環が全て平行な共平面型の配座を特異的に示した。この結晶の蛍光発光挙動は、この分子環境を反映して、極めて高い蛍光量子収率と、PEの溶液に比べて長波長の、PEの結晶に比べて短波長の半値幅の狭い蛍光スペクトルを与えた。
一方、SCAは、アミノ基を有する蛍光発光性の分子と共に結晶化することによって、蛍光分子の化学両論量が明確な発光性結晶を与えた謡CAの酸性度の高いスルホン酸部位が定量的に蛍光分子を捕捉して包接空間へと内包するためである。蛍光発光性の分子としては、ピレンやアントラセンのアミン誘導体が包接された。これらの結晶も先述のDCAの結晶と同様に、高い蛍光量子収率と、半値幅の狭い発光スペクトルを示すことを明らかにした。
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