平面性イオン種を用いた集積体の革新的設計指針に基づく新奇機能開拓

本研究では、磁性や伝導性、色調、発光色などの物性を微小な外部刺激で劇的に変化させる柔軟イオン性分子集積体による動的機能の開拓を推進する。具体的な研究方針として、イオン性開殻分子による柔軟集積体、および柔軟性をもつイオン性平面金属錯体、の創製と構造制御を検討する。目的とするイオン性集積体の合理的な設計指針を探求すると同時に、実際に外部刺激(温度、磁場、電場、機械的刺激)に対して誘発される物性の変化(形状や状態、色、磁性、電気伝導性、誘 電性)を観測し、新機能・新現象を探求している。本年度は以下に示す研究を遂行した。(1) 液状化可能なイオン性開殻種を用いた磁性および近赤外吸収特性スイッチング：本研究者独自の手法で調製したフェノチアジンラジカルカチオン、ジヒドロフェナジンラジカルカチオン、テトラチアフルバレンラジカルカチオン、テトラシノキノジメタンラジカルアニオンを基盤とする液状化可能なイオン性開殻種が固液相転移を有することを利用し、磁気的性質と近赤外吸収特性の同時変調機能を達成した。これらの結果は、イオン性開殻種を用いた新しい領域の発展が見込まれる。(2) 本研究者独自の手法で調製した液状化可能な金錯体塩が特異な発光特性を示すことを明らかとした。例えば、一度融解して冷却した作成した弱発光性を示す固体を針で刺すと瞬時に全体が強発光性の固体へ相転移する化合物、固液相転移後に冷却速度を変えると発光波長が著しく変化する化合物、対イオンによって大きく発光性が変化する化合物の調製に成功した。

本研究では、磁性や伝導性、色調、発光色などの物性を微小な外部刺激で劇的に変化させる柔軟イオン性分子集積体による動的機能の開拓を推進する。具体的な研究方針として、イオン性開殻分子による柔軟集積体、および柔軟性をもつイオン性平面金属錯体、の創製と構造制御を検討する。目的とするイオン性集積体の合理的な設計指針を探求すると同時に、実際に外部刺激(温度、磁場、電場、機械的刺激)に対して誘発される物性の変化(形状や状態、色、磁性、電気伝導性、誘 電性)を観測し、新機能・新現象を探求している。本年度は以下に示す研究を遂行した。(1) 液状化可能なイオン性開殻種を用いた磁性および近赤外吸収特性スイッチング：本研究者独自の手法で調製したフェノチアジンラジカルカチオン、ジヒドロフェナジンラジカルカチオン、テトラチアフルバレンラジカルカチオン、テトラシノキノジメタンラジカルアニオンを基盤とする液状化可能なイオン性開殻種が固液相転移を有することを利用し、磁気的性質と近赤外吸収特性の同時変調機能を達成した。これらの結果は、イオン性開殻種を用いた新しい領域の発展が見込まれる。(2) 本研究者独自の手法で調製した液状化可能な金錯体塩が特異な発光特性を示すことを明らかとした。例えば、一度融解して冷却した作成した弱発光性を示す固体を針で刺すと瞬時に全体が強発光性の固体へ相転移する化合物、固液相転移後に冷却速度を変えると発光波長が著しく変化する化合物、対イオンによって大きく発光性が変化する化合物の調製に成功した。