光駆動分子モーターによる金属錯体からの円偏光発光発現・制御

使用光驱动分子马达表达和控制金属配合物的圆偏振光发射

• 批准号: 22K20552
• 负责人: 豊田 良順
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20552/
• 关键词: 発光制御; 分子マシン; ジピリン亜鉛錯体; ジピリン錯体

本研究課題では、分子モーターの単一方向回転と金属錯体のハイブリッド化合物を作製し、金属錯体からの発光特性（発光強度や円偏光発光など）を分子モーターの回転運動によってコントロールすることを目標としている。本年度は、複数の光機能を有する亜鉛錯体分子モーターの合成に取り組んだ。まずは多段階有機合成を経てブロモ基を有する第二世代分子モーターを合成し、ホルミル化を行った。その後、ピロールとの縮合反応によって、分子モーターコアに光機能を持つジピリンを修飾した。これを配位子として用いて有機溶媒中での酢酸亜鉛との混合により、二つの分子モーターを持つビスジピリナト亜鉛錯体の合成に成功した。得られたジピリン錯体分子モーターについて、その回転運動に関する予備測定を行った。トルエン溶液を用意し光照射を行うと、分子モーター部位の光異性化反応に対応する紫外可視吸収スペクトルの変化が観察された。この際、明確な等吸収点が現れていたことから光照射によって分子モーター部位の光異性化のみが進行し、分解等の望まない光プロセスが進行していないことが示唆される。この結果は、今後ジピリン錯体の物性を調査していくうえで化合物の安定性を支持するものである。次年度は合成した亜鉛錯体の発光特性の制御に取り組む。光照射によってらせん性を変化させる分子モーターとの分子内相互作用を利用して、発光強度の制御や円偏光の発現およびその符号の光制御に挑戦していく。

在这个研究项目中，我们的目标是创建一种分子马达和金属配合物单向旋转的杂化化合物，并通过旋转来控制金属配合物的发射特性（发射强度、圆偏振光发射等）。分子马达的运动有。今年，我们致力于具有多种光学功能的锌络合物分子马达的合成。首先，通过多步有机合成合成了带有溴基团的第二代分子马达，然后进行甲酰化。然后，他们通过与吡咯的缩合反应，对分子运动核心中具有光学功能的二比林进行了修饰。以此为配体，将其与乙酸锌在有机溶剂中混合，成功合成了具有两个分子马达的双联吡啶锌配合物。对所获得的二比林复合分子马达的旋转运动进行了初步测量。当制备甲苯溶液并用光照射时，观察到与分子运动位点的光异构化反应相对应的紫外-可见吸收光谱的变化。此时，出现了明显的等吸光点，这表明由于光照射仅发生分子运动位点的光异构化，并且不发生分解等不需要的光过程。这一结果支持了该化合物在未来二比林复合物物理性质研究中的稳定性。明年，我们将致力于控制合成锌配合物的发光性能。通过利用分子马达的分子内相互作用，在光照射下改变螺旋特性，我们将尝试控制发光强度、圆偏振光的表达及其符号的光学控制。