キラル半導体ナノ結晶のキラリティー制御と超階層キラリティー転写

手性半导体纳米晶的手性控制和超分级手性转移

基本信息

批准号：
20J15270
负责人：
久野純平
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではキラルな硫化水銀ナノ結晶(α-HgS NCs)を鋳型とした人工ferritin型キラル空間テンプレートによる、キラルコアを有する半導体ナノ結晶の合成を目的とした。空間テンプレートは高分子を用い、そのモノマー分子をα-HgS NCs表面上に非対称配列させることで、得られるテンプレートにキラリティーを付与する。しかし、これまで無機NCsから表面分子へのキラリティー転写は数例に留まり、その学理は不十分であった。今年度、まずα-HgS NCsから表面分子へのキラリティー転写を試みた。発光性分子をNC表面に配位子交換により導入することで、α-HgS NCsのキラリティーが配位子に転写され、円偏向発光を示した。α-HgS NCsは結晶構造とNC形状の二つの階層のキラリティーを有しており、本研究はキラリティーの異なる4つのNCsを調製し、円偏向発光特性を評価した。その結果、形状のキラリティーが表面配位子に転写されていることを明らかにした。本成果はキラル無機NCとアキラル発光分子という円偏向発光を示す複合材料を創出しただけでなく、無機NCから配位子へのキラリティー転写の学理を大きく発展させた。異なる発光性配位子を検討するために2-アミノアントラセンを導入した。しかし、2-アミノアントラセンが隣接分子間で光反応を示し、NC表面上で高分子を形成していることが示唆された。さらに、α-HgS NCsを選択的に分解及び除去することに成功し、アミノアントラセン高分子が光学活性を示した。光反応条件を検討し、光学活性を示す高分子を再現よく得られるようになった。高分子の光学活性はα-HgS NCsの形状キラリティーに依存し、得られた高分子はキラルな形状を有していると予想される。本成果はキラル形状を有するα-HgS NCs表面上でのキラル高分子テンプレートを調製可能であると示唆するものである。

这项研究旨在使用手性铁蛋白型手性空间模板与手性核心合成半导体纳米晶体，使用手性汞硫化物纳米晶体（α-HGS NCS）作为模板。空间模板使用聚合物，单体分子不对称地排列在α-HGS NC的表面上，从而赋予了所得模板的手性。然而，到目前为止，从无机NC到表面分子的手性转录仅限于几个例子，并且该理论的理论不足。今年，我们首先尝试从α-HGS NCS到表面分子进行手性转录。通过通过配体交换将发光分子引入NC表面，将α-HGS NC的手性转移到配体中，表明循环偏转的发射。 α-HGS NC具有两层手性：晶体结构和NC形状，本研究制备了四个具有不同手性的NC，并评估了循环偏转的发射特性。结果，揭示了形状的手性转移到表面配体中。该结果不仅创建了表现出圆形偏转发射的复合材料，例如手性无机NCS和Achiral Pumeinencencect分子，而且还大大发展了手性转移从无机NCS到配体的手性转移理论。引入了2-氨基氨基烷以研究不同的发光配体。然而，有人提出2-氨基氨基烷在相邻分子之间表现出光反应，从而在NC表面形成聚合物。此外，α-HGS NC已成功地选择性分解和去除，氨基氨基氨基聚合物显示出光学活性。检查了光反应条件，并能够再现和再现具有光学活性的聚合物。聚合物的光学活性取决于α-HGS NC的形状手性，并且预计所得聚合物具有手性形状。这一发现表明，手性聚合物模板可以在具有手性形状的α-HGS NC的表面上制备。