化学的・物理的な刺激に応答して固体光物性を変調するナノ分子デバイスの創出

创建响应化学和物理刺激来调节固态光学特性的纳米分子器件

• 批准号: 06J08930
• 负责人: 溝部 祐司
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-06J08930/
• 关键词: 結晶工学; 超分子化学; 光化学; 有機固体化学; 有機塩; 単結晶X線構造解析; 固体蛍光; 有機固体材料

本研究では、これまで有機塩を用いて得られている知見にダイナミクスの要素を取り入れ、ゲスト分子の吸着・脱離反応(化学的刺激)および熱・圧力による多形転移(物理的刺激)に応答して固体光物性を変調できる超分子系の構築を目的とした。本年度の目的としては、スルホン酸基を導入した蛍光性分子と市販品である種々の一級アミンからなる塩を作成し、単結晶X線回折装置を用いて、超分子構造を解析することにより化学的・物理的外部刺激に応答的な超分子系の探索を行った。さらにこの超分子系を用いて、外部刺激応答的な固体発光特性の動的な変調を達成した。本年度の成果を以下に列挙する。1.様々な有機化合物を用い、外部刺激に応答的な超分子系のスクリーニングを行った。赤外吸収分光法、核磁気共鳴分光法、熱重量分析法、粉末X線回折法、単結晶X線回折法などを用いて超分子系の構造を調べ、目的とする超分子系の絞込みを行った。化学的刺激であるゲスト分子を包接した超分子系などの構造が明らかとなった。さらに固体蛍光分光法により超分子系の固体発光特性を調べたところ、包接されているゲスト分子に依存的な固体発光特性が観測された。2.この超分子系について、熱、ゲスト分子の吸着・脱離、圧力などの様々な刺激を与えたときの超分子構造変化および固体発光特性変化を検討した。測定は、時間分解X線回折法および固体蛍光分光法を用いた。3.種々の外部刺激を組み合わせることにより、三つの超分子構造を回るサイクルをもつ超分子系の構築に成功した。このサイクルによって固体発光特性を可逆的に変化させることができた。4.化学的刺激を変化させることにより、同一の物理的刺激に対しても、超分子構造および固体発光特性の応答性が異なる超分子系を確立することができた。

In this study, the organic phase was used to obtain the knowledge of the elements of the system, including molecular adsorption and desorption (chemical stimulation), heat and pressure, polymorphic migration (physical stimulation), and the construction of supramolecular systems. This year's goal is to introduce optical molecules into the market, to create crystalline X-ray refractors, to analyze supramolecular structures, and to explore supramolecular systems that respond to chemical and physical external stimuli. In this paper, the supramolecular system is used to adjust the luminescence properties of solid state in response to external stimuli. The results for the year are listed below. 1. The supramolecular system of organic compounds that respond to external stimuli Infrared absorption spectroscopy, nuclear magnetic resonance spectroscopy, thermogravimetric analysis, powder X-ray reflection, crystal X-ray reflection, and structural adjustment of supramolecular systems are used to study the structure and structure of supramolecular systems. Chemical stimulation is the most important component of supramolecular systems. The solid-state spectroscopic method is used to measure the solid-state luminescence properties of supramolecular systems. 2. To investigate the absorption, desorption and pressure of the supramolecular system and the supramolecular structure transformation and the solid luminescence transformation. Determination of the time resolution X-ray retroflection method and solid-state spectrophotometry. 3. The construction of supramolecular system was successfully completed by the combination of three kinds of external stimuli. The light emission characteristics of solid state are reversible. 4. Chemical stimuli change, the same physical stimuli change, supramolecular structures change, and the same supramolecular systems change.

项目成果

Guest-dependent Distinct Changes in Arrangements of Anthracene and the Corresponding Fluorescence Characteristics in Ternary System: Tran scription and Translation of Guest Molecular Information

三元体系中蒽排列的客体依赖性明显变化和相应的荧光特征：客体分子信息的转录和翻译

• 发表时间: 2007
• 期刊: Bull. Chem. Soc. Jpn., 80
• 作者: Yuji;Mizobe
• 通讯作者: Mizobe

Well-designed Supramolecular Cluster Composed of Triphenylmethyl Amine and Various Sulfonic Acids

精心设计的由三苯甲基胺和各种磺酸组成的超分子簇

• 发表时间: 2007
• 期刊: Angewandte Chemie International Edition (印刷中)
• 作者: Fukuhara;G.;Madenci;S.;Polkowska;J.;Baskowski;F.;Klarner;F.-G.;Origane;Y.;Kaneda;M;Mori;T.;Wada;T.;Inoue;Y.;藤内 謙光
• 通讯作者: 藤内 謙光

Layered Frameworks in Organic Salts of 4,4'-Biphenyldisulfonic Acid with Primary Amines : Tuning of their Guest-Responsive Flexibility by Isomerism of the Amines

4,4-联苯二磺酸与伯胺的有机盐中的层状框架：通过胺的异构调节其客体响应灵活性

• 发表时间: 2007
• 期刊: Chemistry Letters 36・2
• 作者: Fukuhara;G.;Madenci;S.;Polkowska;J.;Baskowski;F.;Klarner;F.-G.;Origane;Y.;Kaneda;M;Mori;T.;Wada;T.;Inoue;Y.;藤内 謙光;溝部 祐司;溝部 祐司
• 通讯作者: 溝部 祐司