Development of Mechano-Responsive Molecular Crystals Showing a Reformation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K19058
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 35:Polymers, organic materials, and related fields
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: Tomohiro Seki 静岡大学, 理学部, 准教授 (50638187)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 郁雄 青山学院大学, 理工学部, 助教 (10771040)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: 相転移 / 分子結晶 / 刺激応答性

Outline of Final Research Achievements

Crystalline samples of a gold complex shows deformation upon thermal phase transitions. XRD and thermal analyses indicate the clear relationship between its crystal structure and the angle of macroscopic crystal shapes. This complex also shows crystal deformation upon applying mechanical stimulation. The origin of mechano-defomation was also unveiled through thermal and XRD analyses.

Free Research Field

機能性分子結晶

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

変形可能な分子結晶の研究が近年盛んに行われている。結晶の特徴として、単結晶X線構造解析によって、結晶変形の前後の分子配列を高精度に決定でき、メカニズムの解明につなげられる点が挙げられる。これは、より一般的に普及している変形可能な材料である高分子や金属などに比べ、大きな利点である。加えて、我々が発見した分子結晶は結晶形状の変化を伴う熱相転移が発光色の変化も同時に誘起することがわかっている。発光特性の変化を伴い、厳密な構造解析が可能な可変形分子結晶の例はまだまだ少ないため、得られた知見を生かした分子デザイン指針の確立につながる可能性がある。