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キラル半導体ナノ結晶のキラリティー制御と超階層キラリティー転写

手性半导体纳米晶的手性控制和超分级手性转移

基本信息

批准号：
20J15270
负责人：
久野純平
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
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 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではキラルな硫化水銀ナノ結晶(α-HgS NCs)を鋳型とした人工ferritin型キラル空間テンプレートによる、キラルコアを有する半導体ナノ結晶の合成を目的とした。空間テンプレートは高分子を用い、そのモノマー分子をα-HgS NCs表面上に非対称配列させることで、得られるテンプレートにキラリティーを付与する。しかし、これまで無機NCsから表面分子へのキラリティー転写は数例に留まり、その学理は不十分であった。今年度、まずα-HgS NCsから表面分子へのキラリティー転写を試みた。発光性分子をNC表面に配位子交換により導入することで、α-HgS NCsのキラリティーが配位子に転写され、円偏向発光を示した。α-HgS NCsは結晶構造とNC形状の二つの階層のキラリティーを有しており、本研究はキラリティーの異なる4つのNCsを調製し、円偏向発光特性を評価した。その結果、形状のキラリティーが表面配位子に転写されていることを明らかにした。本成果はキラル無機NCとアキラル発光分子という円偏向発光を示す複合材料を創出しただけでなく、無機NCから配位子へのキラリティー転写の学理を大きく発展させた。異なる発光性配位子を検討するために2-アミノアントラセンを導入した。しかし、2-アミノアントラセンが隣接分子間で光反応を示し、NC表面上で高分子を形成していることが示唆された。さらに、α-HgS NCsを選択的に分解及び除去することに成功し、アミノアントラセン高分子が光学活性を示した。光反応条件を検討し、光学活性を示す高分子を再現よく得られるようになった。高分子の光学活性はα-HgS NCsの形状キラリティーに依存し、得られた高分子はキラルな形状を有していると予想される。本成果はキラル形状を有するα-HgS NCs表面上でのキラル高分子テンプレートを調製可能であると示唆するものである。

The purpose of this study is to synthesize mercury sulfide crystals (α-HgS NCs) into artificial ferritin crystals. The space polymer is used in the surface of α-HgS NCs. For example, inorganic NCs can be found in a number of cases. This year, the α-HgS NCs were found to be the most effective molecules on the surface. Light emitting molecules are introduced into the surface of NC by ligand exchange, and α-HgS NCs are introduced by ligand exchange and light emission. In this study, we evaluated the modulation and optical properties of α-HgS NCs with respect to their crystal structure and NC shape. The result is that the shape of the ligand is different from that of the surface ligand. The results of this study are based on the development of inorganic NC and inorganic NC ligands and the theory of light emitting composite materials. A new type of photoactive ligand is introduced into the system. The light reflection between adjacent molecules is shown by the light reflection between adjacent molecules and the light reflection between adjacent molecules is shown by the light reflection between adjacent molecules. In addition, the successful decomposition and removal of α-HgS NCs has demonstrated the optical activity of the polymer. Optically reactive polymers are produced in the presence of light. The optical activity of polymers depends on the shape of α-HgS NCs. The results show that the polymer molecules on the surface of α-HgS NCs can be modulated in different shapes.