超分子ポリマーの階層的構築と、機能性ナノ空間による革新的機能の創出

超分子聚合物的层次结构和利用功能纳米空间创造创新功能

• 批准号: 18039025
• 负责人: 藤内 謙光
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18039025/
• 关键词: 有機塩; 超分子クラスター; 機能性ナノ空間; 単結晶X線構造解析; 個体光物性; 構造変化; ダイナミックデバイス; 超分子ポリマー

本研究では、有機酸とアミンからなる有機塩において形成される超分子クラスターを階層的に組み上げ、高次構造である三次元ネットワーク状超分子ポリマーを構築する。形成される空間への化学刺激(化学種の吸着・脱離)、または物理刺激(熱・圧力)による構造変化に伴って、固体光物性(色調・発光挙動・非線形光学特性)のダイナミックな変調が可能な、革新的機能をもつデバイスの創成を目的とする。超分子化学や光化学における知見を融合させ、さらにこれまで我々が培ってきたインターカレーション現象や多形転位といった有機結晶における動的現象を導入することによって、ダイナミックデバイスの創成を行う。以下に得られた結果を列挙する(1)種々の機能性分子にスルホン酸基を導入した機能団分子を合成する。これまで色調についてはアゾベンゼンスルホン酸において興味深い結果が得られているので、とくに発光ユニットをもっスルホン酸誘導体、すなわちアントラセン誘導体について合成を行った。(2)得られたアントラセン誘導体について結晶化を行い、超分子構造の化学的、物理化学的性質を赤外分光法、固体核磁気共鳴分析、熱分析によって明らかとする。得られた測定データにより、ネットワーク構造による包接現象を検討った。また単結晶X線構造解析により、超分子構造を明らかとした。(3)アントラセンジスルホン酸を用いた有機層状結晶ではジオキサン分子の吸着・脱離に応じて結晶の微細構造が変化し、それに応じて蛍光発光色が変化させることに成功した。この変化は固体発光では稀なアントラセンのエキシマー発光とモノマー発光の間でのスイッチングであることが明らかとなった。(4)ビスアミノフェニルアントラセンを用いた系では多くの化学物質を取り込むことを明らかとした。これらの結晶は取り込む化学種に応じ多発光現象を示すことを見出した。

This study で は, organic acids と ア ミ ン か ら な る organic salt に お い て form さ れ る supramolecular ク ラ ス タ ー を class group に み げ, higher order structure on で あ る three-d ネ ッ ト ワ ー ク form supramolecular ポ リ マ ー を build す る. Space form さ れ る へ の chemical stimulus (chemical の sorption from), ま た は physical stimuli (heat, pressure) に よ る structure - the に with っ て, solid optical property (hue, 発 挙 moving light, nonlinear optical properties) の ダ イ ナ ミ ッ ク な variations may が な, innovation function を も つ デ バ イ ス の chuang cheng を purpose と す る. Supramolecular chemistry や photochemical に お け る knowledge fusion を さ せ, さ ら に こ れ ま で I 々 が culture っ て き た イ ン タ ー カ レ ー シ ョ ン phenomenon や polymorphic planning a と い っ た organic crystal に お け る dynamic phenomenon を import す る こ と に よ っ て, ダ イ ナ ミ ッ ク デ バ イ ス の chuang cheng う を line. に below are ら れ た results を column 挙 す る (1) kind of 々 の functional molecular に ス ル ホ ン acid radical を import し た function 団 molecular を synthetic す る. こ れ ま で tonal に つ い て は ア ゾ ベ ン ゼ ン ス ル ホ ン acid に お い て interest as the result of deep い が ら れ て い る の で, と く に 発 light ユ ニ ッ ト を も っ ス ル ホ ン acid induced body, す な わ ち ア ン ト ラ セ ン inductor に つ い synthetic line を っ て た. (2) ら れ た ア ン ト ラ セ ン inductor に つ い て crystallization を い, supramolecular structure の chemical, physical and chemical properties of を red spectrometry, nuclear magnetic solid 気 resonance analysis, thermal analysis に よ っ て Ming ら か と す る. The られた is used to determine the デ デ タによ タによ タによ and the ネットワ <s:1> structural による encapsulation phenomenon を検 to discuss った. Analysis of the X-ray structure of また単 crystals によ, supramolecular structure を clarification ら と と た た. (3) ア ン ト ラ セ ン ジ ス ル ホ を ン acid with い た organic layer crystalline で は ジ オ キ サ ン molecular の sorption, from に 応 じ て crystallization の fine-structure が - し, そ れ に 応 じ て 蛍 が 発 light color variations change さ せ る こ と に successful し た. こ の variations change は solid 発 light で は dilute な ア ン ト ラ セ ン の エ キ シ マ ー 発 light と モ ノ マ ー 発 between light の で の ス イ ッ チ ン グ で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. (4) ビ ス ア ミ ノ フ ェ ニ ル ア ン ト ラ セ ン を with い た department で は more く を の chemicals take り 込 む こ と を Ming ら か と し た. The <s:1> れら <s:1> crystallization and the 込む chemical species に応じ are numerous. The luminescence phenomenon を shows that the す とを とを とを reveals the た.

项目成果

A novel strategy for fluorescence enhancement in the solid-state: affording rigidity to fluorophores packing.

• DOI: 10.1039/b517687e
• 发表时间: 2006-05
• 期刊: Chemical communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: Yuji Mizobe;Hiromichi Ito;Ichiro Hisaki;M. Miyata;Y. Hasegawa;N. Tohnai

Isomerism Effect on Flexibility of Layered Frameworks in Organic Salts of 4, 4'-Biphenyldisulfonic Acid with Primary Amines

4, 4-联苯二磺酸伯胺有机盐中异构现象对层状骨架柔韧性的影响

• 发表时间: 2007
• 期刊: Chem. Lett 36
• 作者: Y. Mizobe;M. Miyata;I. Hisaki;N. Tohnai
• 通讯作者: N. Tohnai

Topological Study of Pseudo-Cubic Hydrogen Bond Networks in a Binary System Composed of Primary Ammonium Carboxylates: An Analogue of Ice Cube

羧酸伯铵二元体系中拟立方氢键网络的拓扑研究：冰立方的类似物

• 发表时间: 2007
• 期刊: Chemistry-A European Journal 13
• 作者: Isobe K;et al.;Keisuke Isobe et al.;Susumu Uchiyama et al.;Tsunehito Higashi et al.;Tomoko Shimada et al.;Tetsuharu Yuge;Tetsuharu Yuge
• 通讯作者: Tetsuharu Yuge

Anomalous anthracene arrangement and the corresponding rare excimer emission in the solid-state by transcription and translation of molecular information

通过分子信息的转录和翻译，异常蒽排列和固态中相应的稀有准分子发射

• 发表时间: 2006
• 期刊: Organic Letters 8巻19号
• 作者: Tsuyoshi Watabe;Norimitsu Tohnai;Akira Tanaka;Tetsuharu Yuge;Yuji Mizobe
• 通讯作者: Yuji Mizobe

Supramolecular chirality in layered crystals of achiral ammonium salts and fatty acids: A hierarchical interpretation.

• DOI: 10.1002/anie.200504424
• 发表时间: 2006-06
• 期刊: Angewandte Chemie
• 作者: A. Tanaka;Katsunari Inoue;Ichiro Hisaki;N. Tohnai;M. Miyata;A. Matsumoto