単結晶ー単結晶相転移の次元制御による新材料の開発

通过单晶-单晶相变尺寸控制开发新材料

• 批准号: 20J00103
• 负责人: 加藤 健太
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J00103/
• 关键词: 相転移; フォトサリエント; サーモサリエント; 金(I)錯体; 光二量化

所属研究室では、外部刺激に応答し、単結晶ー単結晶相転移を示すアリール金イソシアニド錯体からなる発光性メカノクロミズム分子の研究に取り組んできた。本研究では、イソシアニド配位子を適切に設計することで、単結晶ー単結晶相転移の次元性制御による新材料の開発を試みた。その中で、あるアントラセン 構造を有するアリール金イソシアニド錯体の結晶が光照射と冷却の両方の刺激に応答して、飛び跳ねることを見出した。刺激応答生の光照射や熱処理のような外部刺激によってジャンプする結晶の現象は、それぞれ光サリエント効果および熱サリエント効果として知られている。このような分子結晶は高性能なアクチュエータやセンサへの応用できるため、機能性分子材料として期待されている。これまでに報告されているサリエント効果を示す分子は、光または熱刺激のどちらか一方の外部刺激にのみ応答する。この二つの刺激に応答して結晶が飛び跳ねるという興味深い現象のメカニズム解明を試みた。単結晶X線構造解析および核磁気共鳴装置、精密質量分析を行うことで、光サリエント効果はアントラセン部分の分子間光二量化反応により引き起こされていることを明らかにした。また、温度可変単結晶X線構造解析と示差走査熱量測定を行うことで、熱サリエント効果が結晶相転移を伴わない異方的な熱収縮により引き起こされていることを明らかにした。今後は、この二つの刺激に応答可能な結晶材料を用いて、飛び跳ね方を設計した結晶材料の開発に取り組む。

Affiliated laboratory で は, external stimulation に 応 answer し, 単 crystallization ー 単 crystalline phase planning move を shown す ア リ ー ル gold イ ソ シ ア ニ ド misprinted か ら な る 発 optical メ カ ノ ク ロ ミ ズ ム molecular の に group take り ん で き た. This study で は, イ ソ シ ア ニ ド ligand を appropriate に design す る こ と で, 単 crystallization ー 単 crystalline phase planning move の dimensional sex suppression に よ る の open new material 発 を try み た. そ の で, あ る ア ン ト ラ セ ン a す を construction る ア リ ー ル gold イ ソ シ ア ニ ド misprinted の と cooling crystallization が light irradiation の struck party の stimulus に 応 answer し て jump, fly び ね る こ と を shows し た. Stimulate 応 a raw の light や hot 処 Richard の よ う な external stimuli に よ っ て ジ ャ ン プ す る crystal は の phenomenon, そ れ ぞ れ light サ リ エ ン ト unseen fruit お よ び hot サ リ エ ン ト unseen fruit と し て know ら れ て い る. こ の よ う な molecular crystal は high-performance な ア ク チ ュ エ ー タ や セ ン サ へ の 応 with で き る た め, functional molecular materials と し て expect さ れ て い る. こ れ ま で に report さ れ て い る サ リ エ ン ト unseen fruit を は す molecules, light ま た は thermal stimulus の ど ち ら か side の external stimuli に の み 応 answer す る. こ の two つ の stimulus に 応 answer し て crystallization が fly び jump ね る と い う tumblers deep い phenomenon の メ カ ニ ズ ム interpret を try み た. 単 crystal X-ray structural analysis お よ び nuclear magnetic 気 echo mechanism, precision quality analysis line を う こ と で, light サ リ エ ン ト unseen fruit は ア ン ト ラ セ ン part の intermolecular light two quantitative reverse 応 に よ り lead き up こ さ れ て い る こ と を Ming ら か に し た. ま た, temperature variations 単 crystal X-ray structural analysis と differential walkthrough heat measurement line を う こ と で, hot サ リ エ ン ト unseen fruit が crystalline phase planning move を with わ な い's party な 収 heat shrink に よ り lead き up こ さ れ て い る こ と を Ming ら か に し た. Future は, こ の two つ の stimulus に 応 answer may be using い な crystalline materials を て, fly び jump ね を design し た crystalline materials の open 発 に む り group.

项目成果

光および熱によりジャンプする金錯体

因光和热而跳跃的金络合物

• 发表时间: 2020
• 作者: Fan Minzhi;Hirohide Saito;Masahiro Takinoue;加藤健太
• 通讯作者: 加藤健太