配位子間相互作用を活用する含金属錯体共役高分子の高次構造誘起と触媒・光電気特性

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生体高分子を越える高度な機能を発現する高分子金属錯体を創成できれば，永続可能な循環型社会の実現に近づける。本研究の目的は，ヘテロ原子含有置換基を配位子に導入した共役高分子金属錯体の合成，水素結合とπ共役の相乗効果による立体配座の安定化，金属錯体部位間相互作用の制御による高次構造の構築，触媒・光電気特性の発現である。構造の制御された含金属共役高分子は，立体選択的水素化・ヒドロシリル化触媒，発光波長と強度を配位子の高次構造と相互作用で制御可能なフォト・エレクトロルミネッセンス材料，あるいは芳香族系物質との分子間相互作用に基づく発光強度変化を活用する爆発物検知材料など，産業上への応用が期待できる。白金は高価な貴金属であるが，窒素・硫黄酸化物の分解，オレフィンの水素化，ヒドロシリル化の触媒活性を示す産業上不可欠の金属である。報告者は主鎖に白金錯体部位を有するフェニレンエチニレン系高分子の会合体形成と蛍光発光，不斉折り畳み構造・会合体の構築，配位子による主鎖共役長制御，配位子交換による高次構造制御などについて報告してきた。これらの研究を通し，金属錯体部位の立体配座と相互作用の制御を念頭に置いたモノマーの分子設計により，二次構造・凝集構造の制御された含金属共役高分子の合成と，触媒機能・光電気機能の顕著な向上が可能になると考えた。本研究は，これまで積極的には研究されていなかった，配位子の立体配座，配位子間相互作用の制御により，永続可能な循環型社会の構築につながる機能性高分子材料の創成を目指す点で，学術的のみならず，工学的に意義深いと考えられる。2022年度は，[1] 新規配位子の設計と立体配座の制御，[2] 遷移金属錯体部位を主鎖・側鎖に有する共役高分子の合成と架橋，[3] 触媒特性の評価 [4] 光電気特性の評価を実施した。具体的な研究成果は，現在までの進捗状況に記載した通りである。