光駆動型構造相転移を示す有機分子結晶の創出と形状記憶機能への展開

创造具有光驱动结构相变的有机分子晶体并开发形状记忆功能

• 批准号: 22K14668
• 负责人: 西村 涼
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Rikkyo University
• 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: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14668/
• 关键词: フォトクロミズム; 有機結晶; 構造相転移; ジアリールエテン; 形状記憶効果; 逆フォトクロミズム; マルテンサイト変態

本研究課題は、光応答性有機結晶材料に対して、光照射をすることで、形状記憶効果や超弾性現象を誘起することを目指した研究である。これまで、いくつかの有機超弾性現象の例が報告されてきたが、それらは、機械的刺激、温度による制御が達成されている。それに加えて、我々は、光によってもコントロールできるのでは？と考え、その結晶の実現のため、分子間相互作用を考えた分子設計、合成、結晶作成を行ってきた。また、ジアリールエテンの結晶中での着色反応は結晶の表層のみでしか起こらないことが多い為、結晶全体の構造変化を誘起するのは難しい。そこで、逆フォトクロミズムを示す結晶を作成し、結晶全体が異性化するような系を構築し、その光制御も目指している。まず、逆フォトクロミズムを示す系については、いくつか合成を行った。溶液中では逆フォトクロミズムを示したものの、単結晶にすると、すべて光異性化を起こさなかった。それらの結晶の単結晶X線構造解析を行うと、反応する原子間の距離が、反応を許容する距離内に位置していなかった。これらの結果を踏まえ、分子設計しなおす必要がある。また、申請書に記載した、分子間相互作用の強弱を光によって変えることで、構造相転移を引き起こすことを狙った分子に関しては、複数合成しており、それらの結晶を作成している途中段階である。また、その中の一つが、当初の目的とは異なるが、面白い機械的刺激応答性を示した。この挙動の詳細は既に解析しており、論文化、そして更なる展開も期待できそうである。

This research aims to investigate the effects of photoresponsive organic crystalline materials on shape memory and superconductivity induced by light irradiation. Examples of organic hyperactivity phenomena are reported in this paper, including mechanical stimulation and temperature control.それに加えて、我々は、光によってもコントロールできるのでは？Molecular design, synthesis, crystallization, molecular interaction The color of the crystal is reflected in the surface layer of the crystal, and the structure of the crystal is induced. The structure of the crystal system and the optical control of the crystal system are described in detail. The system is composed of two parts: one part is composed of two parts, the other part is composed of two parts. In solution, it is possible to form a single crystal and to form a single optical anisotropy. The X-ray structure of the crystal is analyzed in terms of the distance between atoms and the distance between atoms. The result is that molecular design is necessary. The application records that the molecular interaction is strong and weak, and the structural phase shift is caused by the molecular interaction, and the complex synthesis is caused by the crystallization. In the beginning, the purpose is different, and the mechanical stimulation is responsive. This is a detailed analysis of the movement, the discussion of culture, and the development of expectations.

项目成果

新奇なメカノフルオロクロミズムを示すジアリールエテン結晶

二芳基乙烯晶体表现出新型机械荧光变色现象

• 发表时间: 2023
• 作者: Tajima Keita;Matsuo Kyohei;Yamada Hiroko;Fukui Norihito;Shinokubo Hiroshi;西村涼
• 通讯作者: 西村涼

蛍光性ジアリールエテンの光反応量子収率に対する反応点アルキル置換 基の効果

反应位点烷基取代基对荧光二芳基乙烯光反应量子产率的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Matsuo Muneyuki;Yasuda Katsunari;Nishi Kei;Kuze Masakazu;Kitahata Hiroyuki;Nishiura Yasumasa;Nakata Satoshi;西村涼
• 通讯作者: 西村涼

Multicolor Photochromism of Two-Component Diarylethene Crystals Containing Oxidized and Unoxidized Benzothiophene Groups

含氧化和未氧化苯并噻吩基团的双组分二芳基乙烯晶体的多色光致变色

• DOI: 10.3390/cryst12121730
• 发表时间: 2022
• 期刊: Crystals
• 影响因子: 2.7
• 作者: Nishimura Ryo;Nagakawa Yurika;Morimoto Masakazu
• 通讯作者: Morimoto Masakazu

White light emission generated by two stacking patterns of a single organic molecular crystal

• DOI: 10.1039/d2ma00670g
• 发表时间: 2022
• 期刊: Materials Advances
• 影响因子: 5
• 作者: Yuma Nakagawa;Kuon Kinoshita;Megumi Kasuno;Ryo Nishimura;M. Morimoto;S. Yokojima;M. Hatakeyama;Yuki Sakamoto;Shinichiro Nakamura;K. Uchida

Turn-on mode fluorescent diarylethene containing neopentyl substituents that undergoes all-visible-light switching

含有新戊基取代基的开启模式荧光二芳基乙烯，可进行全可见光切换

• DOI: 10.1039/d2cc00554a
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemical Communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: R. Nishimura;E. Fujisawa;I. Ban;R. Iwai;S. Takasu;M. Morimoto;M. Irie
• 通讯作者: M. Irie