• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 実績報告書

汎用的刺激応答性材料の設計と不斉結晶のメカノクロミズム

公募研究

研究領域配位アシンメトリー:非対称配位圏設計と異方集積化が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 19H04555
研究機関静岡大学

研究代表者

関 朋宏  静岡大学, 理学部, 講師 (50638187)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワードキラル / 相転移 / 発光 / メカノクロミズム / 単結晶
研究実績の概要

本研究において、アリール金錯体を基盤とした発光性メカノクロミック分子の刺激応答性に関する研究を行った。発光性メカノクロミズムとは、固体や液晶材料のフォトルミネッセンスの色が機械的応力に応答して切り替わる現象である。力学的に応力を与えるという、外部刺激としては最も簡易な実験操作によって分子の機能(フォトルミネッセンスの色)が切り替わる点が特徴である。力学センサーへの応用が期待されている。本研究では、発光性メカノクロミズムを示す金錯体に対して、キラリティの特徴をハイブリッドし、新しい刺激応答性材料の開発を試みてきた。発光性メカノクロミズムに伴い、結晶構造の反転対称の有無の切り替えなど、前例のない成果を見出してきた。
近年では、チアゾール型のN-ヘテロ環状カルベンを配位子とする金錯体の結晶が、紫外光の照射下において近赤外発光(極大発光波長:>750 nm)を示すことを見出した。さらに機械的刺激や温度変化によって発光色が変化する各種クロミズム挙動を示すこともわかった。種々のコントロール実験と理論計算によって、この金錯体の固体近赤外発光が、励起状態における構造緩和によるものであることを明らかにした。具体的には、金原子とヨウ素原子間の共有結合の伸縮や屈曲に由来するものである。このわずかな構造変化は、金錯体の小さな分子サイズを考慮すると、分子全体へのエネルギー準位へ大きく影響し、長波長発光が実現したと考えられ、新規赤外発光材料のデザイン指針として期待できる。現在光学活性なNHC配位子を導入しそのキラル光学特性・赤外発光特性の評価を行っている。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] (9-Isocyanoanthracene)gold(I) Complexes Exhibiting Two Modes of Crystal Jumps by Different Structure Change Mechanisms2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Kenta、Seki Tomohiro、Ito Hajime
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.1c00881

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional flexible molecular crystals: intrinsic and mechanoresponsive properties2021

    • 著者名/発表者名
      Seki Tomohiro、Hoshino Norihisa、Suzuki Yasutaka、Hayashi Shotaro
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1039/D1CE00388G

  • [雑誌論文] Thermosalience in Macrocycle-Based Soft Crystals via Anisotropic Deformation of Disilanyl Architecture2020

    • 著者名/発表者名
      Omoto Kenichiro、Nakae Toyotaka、Nishio Masaki、Yamanoi Yoshinori、Kasai Hidetaka、Nishibori Eiji、Mashimo Takaki、Seki Tomohiro、Ito Hajime、Nakamura Kazuki、Kobayashi Norihisa、Nakayama Naofumi、Goto Hitoshi、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 ページ: 12651~12657

    • DOI

      10.1021/jacs.0c03643

    • 査読あり
  • [学会発表] Emissive Molecular Crystals with Ordered Packing Arrangements2021

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Seki
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 金錯体結晶:刺激応答性と結晶構造の相関2020

    • 著者名/発表者名
      関朋宏
    • 学会等名
      錯体化学若手の会第3回ウェブ勉強会
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Novel Stimuli-Responsive Luminescent Molecular Crystals Prepared from Gold Complexes2020

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Seki
    • 学会等名
      2020年光化学討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular Crystals of Gold Complexes with Unique Stimuli Responses2020

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Seki
    • 学会等名
      錯体化学討論会
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi