ジチオナイト錯体によるメカニカル結晶の開発

使用连二亚硫酸盐络合物开发机械晶体

基本信息

批准号：
21K05103
负责人：
中井英隆
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kindai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、独自に開発したジチオナイト錯体の結晶が示す「2つのメカニカル機能(光照射によって、結晶が屈曲する機能と弾ける機能)」を起点に、合目的的にメカニカル結晶を開発することである。研究期間内(3年間)に、新規なジチオナイト錯体の設計・合成を通して、上記2つのメカニカル機能の諸特性と分子・結晶構造との相関を明らかにし、ジチオナイト錯体によるメカニカル材料創製の基礎(分子設計指針)を確立する。2年目となる令和4年度は、「屈曲する機能の理解（重点項目1）」に加えて「弾ける機能の理解（重点項目2）」を中心に研究を進めた。屈曲する機能の理解に関しては、「炭素数が10のn-デシル基を導入したロジウムジチオナイト錯体」の合成に成功し、i）この錯体が、ミリメートルサイズの棒状結晶を与えること、ii）その棒状結晶が、光照射によって屈曲することを明らかにした。すなわち、ロジウムジチオナイト錯体への長鎖アルキル基の導入が、屈曲する結晶を得るための有用な指針であるという知見を得ることができた。一方、弾ける機能の理解に関しては、プロトタイプの錯体の炭素鎖をひとつ伸長した「エチル基を有するイリジウムジチオナイト錯体」の合成に成功し、i）この錯体が、プロトタイプの錯体と同様にブロック状結晶を与えること、ii）そのブロック状結晶は、光照射によって崩壊するが、弾け飛ぶような挙動は示さないことを明らかにした。すなわち、弾ける機能の発現には分子構造の精密な制御が必要であるという知見を得ることができた。

这项研究的目的是从“两个机械函数（弯曲的功能和允许晶体被光照射时弹出的功能）开始有目的地开发机械晶体”，这是由原始二硫代岩络合物的晶体表达的。在研究期（3年）中，我们将通过设计和合成新型义铁矿复合物的设计和合成上述两个机械函数的性质与分子和晶体结构之间的相关性，并建立使用二硫代石配合物创建机械材料的基础（分子设计指南）。在2022年，第二年，该研究的重点是“了解可以弹性的功能（主要项目1）以及“了解可以播放的功能（主要项目2）”。关于理解弯曲功能，我们成功合成了“具有10个碳原子的N-二甲基硫酸硫酸五硫代岩络合物”，并揭示了i）i）这种复合物给出了毫米大小的杆状晶体，ii）ii）杆状晶体通过光辐射弯曲。换句话说，已经发现，将长链烷基引入硫二硫代石配合物中是获得弯曲晶体的有用指南。另一方面，关于对排斥功能的理解，我们成功地合成了一种“与乙基的虹膜依丁岩复合物”，扩展了一个原型复合物的一个碳链，揭示了i）i）i）这种复合物使像原型的晶体一样，像原型型，ii）light型晶体呈现出光的晶体，但不会显示出任何表现出任何行为。换句话说，我们已经获得了一个知识，即表现出排斥功能的表现需要对分子结构的精确控制。