Synthesis and photophysical properties of luminescent coordination polymer glasses

发光配位聚合物玻璃的合成及光物理性能

• 批准号: 20K15245
• 负责人: 小川 知弘
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Toyama (2023)Kyoto University (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-12-19 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15245/
• 关键词: 錯体化学; 光化学; 発光特性; 金属錯体; ガラス; アモルファス

本研究では、配位高分子ガラス状態の光学的な特性の研究と新規な光機能性の金属錯体ガラスの形成を目指した。金属と有機物から成る配位高分子のガラス状態において高い発光特性を付与すると、透明性と成形性に優れるガラス状態と金属錯体分子の発光機能性を併せ持つ新規の機能性物質群が得られると期待される。初年度の半年間においては、ガラス状配位高分子の発光特性の特徴を調べた。そのために既存の広い紫外ー可視光の透過性があると予測されるガラス状配位高分子に金属錯体色素をドープすることで、その発光特性の解析によりその特徴を調べた。その結果、亜鉛、イミダゾールとリン酸から成る配位高分子のガラス状態は350－800nmの広い波長領域で高い透明性を示すことを見出した。このガラス状態はメルトクエンチ法により石英セル内に1cm四方の透明ガラス状態を作ることができる。その内部での発光特性への影響を調べるためにルテニウムポリピリジル系をはじめとする発光性金属錯体分子を配位高分子ガラスに導入したところ、これまで報告されてきたPMMAをはじめとする有機ポリマーガラスよりも高い量子収率と励起寿命を示した。これは金属とアニオンから成る配位高分子の持つ高い極性の結果と考えられ、それが励起状態と発光過程の促進に有利に働くことを示したものであると考えている。今後の展開として考えられる新規発光性金属錯体によるガラス状態の形成のためには、多彩な金属種と有機配位子を扱い光機能性の研究を行う必要がある。そこでそれらを非常に得意とする海外機関の研究グループにおいて研究遂行をするために本研究課題は一時中断する。

This research focuses on the study of the optical properties of the ligand state of coordination polymers and the formation of new optically functional metal complexes. The metal and organic complex polymers have high light-emitting properties, transparency and formability, excellent light-emitting properties, light-emitting functionality of metal complex molecules, and new functional substances. In the first half of the year, the characteristics of luminescence properties of coordination polymers were adjusted. The characteristics of the existing UV visible light transmittance and the characteristics of the metal complex pigment in the polymer complex were analyzed and adjusted. The results show that the coordination polymer has high transparency in the wavelength range of 350-800nm. This is the first time that a crystal has been placed in a transparent state. The influence of the internal light-emitting properties of PMMA on the excitation lifetime of the light-emitting metal complex molecules was investigated. The results of high polarity of coordination polymers in the presence of metal and light show that the excitation state is favorable for the promotion of light emission. In the future, it is necessary to study the photofunctional properties of organic ligands of luminescent metal complexes. This research project was suspended for a while.