キラル希土類配位高分子の立体制御と偏光分子材料への展開

手性稀土配位聚合物的立体调控及其在偏光分子材料中的应用

• 批准号: 22KJ0021
• 负责人: 鶴井 真
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0021/
• 关键词: 希土類; 配位高分子; 錯体; キラル; 円偏光発光

キラル分子が配位したユウロピウム（Eu)錯体は発光の左右円偏光に強度差が生じる円偏光発光（CPL）を示す。この偏光機能は三次元ディスプレイや高度セキュリティインクなどへの応用が期待されており、CPLの異方性因子（gCPL）を制御するメカニズム解明が求められている。本研究ではキラルEu錯体の配位構造およびその配列を制御することでCPL特性に影響を与える因子を明らかにし、gCPLを増大させる偏光分子材料の設計指針を示すことを目的とする。現在までに、以下の二つの観点からCPL制御のメカニズム解明を目的とした検討を行った。1.相転移特性を有するキラルEu配位高分子の合成相転移特性を示すキラルEu配位高分子の検討と配位子場歪みを制御した配位高分子の合成に成功した。この配位高分子の構造および光物性評価により、相転移に伴って配位幾何学構造を維持したまま高分子鎖の配向が変化することが明らかになった。gCPL値は相転移の前後で3倍変化したことから、同一の配位構造であってもその配列によりCPL特性が影響を受けることを示した。2.配位子場歪みを制御したキラルEu配位高分子の合成結晶場を固定しながら配位子場を歪ませるために、剛直な架橋配位子を用いたキラルEu配位高分子を設計・合成した。単結晶X線構造解析の結果、置換基の長さが伸長するにつれてβ-ジケトナト平面の歪みが増大することが分かった。gCPLは配位子場歪みの増大に伴い2倍以上変化した。量子化学計算（TD-DFT）の結果、LMCT遷移における双極子モーメントの方向変化がf-f遷移に影響を与え、gCPLの変化に寄与していることが明らかになった。

The coordination between the molecules of Eu (Eu) complex and the polarized light emission (CPL) is shown by the intensity difference between the left and right polarized light. The polarization function of this light source is three-dimensional, high-resolution, high-resolution, and high-resolution. It is expected that the light source will be controlled by the anisotropy factor (gCPL) of CPL. In this study, the coordination structure and alignment of Eu complexes are controlled by CPL characteristics, and the design guidelines for polarized molecular materials are shown. Now, the following two points are discussed. 1. Phase Shift Characteristics of Eu Coordination Polymers Synthesis of Eu Coordination Polymers Synthesis of Eu Coordination Polymers The structure and optical properties of these coordination polymers are evaluated, and the phase shift is accompanied by the maintenance of the coordination geometry structure and the alignment of the polymer locks. gCPL is a three-fold shift in phase, and the same coordination structure is affected by the CPL characteristics. 2. Synthesis of Eu Coordination Polymers with Ligand Field Distortion and Straight Bridging Ligand The results of crystal X-ray structural analysis, the elongation of the substitution base, the increase of the inclination of the β-phase plane, and the increase of the displacement base. gCPL ligand field distortion increases by more than 2 times. Results of quantum chemical calculation (TD-DFT), direction change of LMCT migration, f-f migration, gCPL transformation, etc.