本共同研究では、熱や光、圧力といった外部刺激に対して応答するHOFの開発を目指した。より具体的には、柔軟な構造変化が可能な発色性有機分子を基盤として、分子間での弱い水素結合やドナー・アクセプター相互作用を骨格内に導入することで、HOFに刺激応答性を付与することを目指した。特に、次の3つのプロジェクト、(1)高感度芳香族アミンセンシング材料、(2)光応答性材料、(3)長寿命有機リン光発光材料の開発に主に取り組んだ。最初のプロジェクトでは、凝集誘起発光(AIE)と電荷移動(CT)特性が顕著な構造素子を元にHOFを構築し、芳香族アミンの高性能センシングを実現する新しい発光性HOFを開発に成功した。また得られた発光性HOFは、濾紙などの柔軟なポリマー上にコーティングすることでもセンシング機能を維持した(Angew.Chem.Int.Ed. 2023)。2つ目のプロジェクトでは、フリーラジカルの発生部を骨格中に導入し、新規の光応答性HOFの開発に成功した。さらに、金属配位ユニットを導入することで、光応答性多孔性配位高分子(PCP)の合成にも研究を展開した。興味深いことに、これらの材料はUV光照射によりクロミズム現象を示した。各種スペクトル測定の結果、フォトクロミズム現象が多孔性材料中の光誘導フリーラジカルに起因していることを明らかにした(研究結果を纏めて年内に投稿予定)。また3つ目のプロジェクトでは、光応答性配位子を用いたHOF構造にドナー性の分子を微量にドープすることにより、室温で長寿命の明るい燐光を示す新規のHOFの開発に成功している(研究結果を纏めて年内に投稿予定)。これらの研究により、センシング、情報ストレージ、照明、バイオイメージングなど、幅広い用途でのHOFの可能性が示すことが出来た。
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