ヘリセン錯体をモチーフとした分子モーターの開発および一方向回転の観測

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ヘリセン錯体を用いた分子モーターの開発を目指し研究を行った。モーターのモチーフとなるビスヘリセンルテニウム錯体を真空蒸着によって基板に固定することを試みた。金および銀の基板に，様々な温度・真空度の条件で蒸着を試みたが，ビスヘリセンルテニウム錯体そのものは基板に吸着しないという知見が得られた。配位子のπ共役系が非平面であることが原因であると推測され，目的達成のためには基板に吸着しやすい官能基を導入する必要があると考えられる。真空蒸着に用いる条件検討の際，ビスヘリセンルテニウム錯体の熱安定性を調べる過程で，２つのうち片方のヘリセン配位子のらせんが反転しジアステレオマー化が進行することを発見した。このらせん反転の熱力学的パラメータを実験的に調べ，ヘリセン単独の場合と錯形成後とでは，異なる挙動を示すことを見出した。また，分子モーターの応用を考える上で，種々のヘリセンルテニウム錯体の光応答性を調べた。それぞれの錯体は円偏光二色性を示し，円偏光応答性のキラル分子モーターの開発が達成可能であることが示唆された。さらに，ヘリセンビスルテニウム錯体が，固体および溶液状態においてりん光発光を示すことを発見した。この特異な挙動の起源について実験・理論計算の両面から考察を行った。この研究は，金属と大きなπ共役平面との電荷分布をもう1つの金属の配位によって制御して特異な物性を生み出すという，新たな考え方を提唱するものである。