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

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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。