Development of Mechano-Responsive Molecular Crystals Showing a Reformation

机械响应分子晶体的发展显示出变革

• 批准号: 22K19058
• 负责人: 関 朋宏
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19058/
• 关键词: 結晶; 発光; 相転移; クロミズム; 錯体; 塑性・弾性

本研究では、メカノ応答性を示す分子結晶に関し、その応答性のメカニズム解明、微弱な応力に対する応答性の評価、メカノおよび光による段階的応答性の評価、を実現する。最近、一部の分子結晶は温度変化や光照射、機械的応力に対して変形することが報告され、材料の最も普遍的な物性でありながら、その新しい側面が研究されるようになってきた。ごく近年、我々もある金属錯体群が、多様な外部刺激に対して変形を示す分子結晶であることを明らかにしている。本研究では、更に多様な金属錯体や有機分子からなる結晶からも、同様の応答性を導くことを目指し、関連する新機能の開発を目指す。機械的応力によって、こわれず変形する結晶の開発に成功した。金錯体分子を結晶化し、ピンセットで力を加えることで変形した。このとき屈曲角度がほぼ一定であることから、広く知られている塑性変形では無く、屈曲ドメインにおける結晶相転移が鍵となる結晶であることが示唆された。そこで、屈曲結晶の単結晶XRD線構造解析を行い、変形部位における分子配列変化と、それに伴う双晶化が屈曲の起源であることが明らかとなった。応力変形と同様に、温度変化に対する結晶変形や屈曲角度の起源も、X線構造解析によって分子レベルの構造変化によって説明できることも明らかにした。

在这项研究中，我们将阐明具有机械响应性，评估对弱应力的响应性并使用机械和光评估逐步响应性的分子晶体反应能力的机理。最近，据报道，某些分子晶体因温度变化，光照射和机械应力而变形，而这些分子晶体的新方面是材料中最普遍的物理特性，但已经研究了。近年来，我们透露，某些金属络合物是分子晶体，它们表现出针对各种外部刺激的变形。在这项研究中，我们旨在进一步发展新的相关功能，旨在从各种金属络合物和有机分子组成的晶体中获得相似的反应性。我们成功地开发了一种晶体，该晶体因机械应力而不会破裂而变形。金复合物分子通过用镊子施加力结晶并变形。目前，弯曲角度几乎是恒定的，这表明弯曲结构域中的晶体相变是关键晶体，而不是众所周知的塑性变形。因此，进行了弯曲晶体的单晶XRD线结构分析，并发现分子排列在变形位点和相关的双胞胎上的变化是弯曲的起源。与应力变形类似，还表明，晶体变形和弯曲角的起源可以通过X射线结构分析在分子水平上的结构变化来解释。

项目成果

研究室HP

实验室HP