NHC金属錯体を用いた固体内分子ギア運動の合理的設計と発光物性

利用 NHC 金属配合物和发光特性合理设计固体中的分子齿轮运动

基本信息

批准号：
22KJ0116
负责人：
安藤廉平
金额：
$ 1.6万
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 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0116/
关键词：
有機金属錯体有機結晶結晶性分子ローター

项目摘要

NHC 銅(I)錯体を用いた分子間ギア運動のエントロピー効果を固体内で制御：予備成果として化合物がすでに得られていた連動部位の数の異なる分子の詳細な回転挙動を固体NMR測定を用いて明らかにした。固体NMR測定の結果、当初の予想通り回転部位が増えることで、連動運動におけるエントロピー変化が確認できた。NHC金(I)錯体を用いた巨大な回転部位を有する分子ローターの合成：本研究の目的の１つは、「大きな分子骨格をローター部位とした結晶中における連動運動の実現」である。一般的に分子骨格が大きくなるほど、結晶内での相互作用も大きくなる傾向にあるため、大きな分子骨格をローターとした結晶性分子ローターの実現自体が困難な課題となっている。本年度はこの課題を解決すべくN-ヘテロ環状カルベン(NHC)金属錯体を用いて従来のローター部位よりも大きな骨格を有する結晶性分子ローターの開発を行った。立体的に嵩高いNHC金(I)錯体を用いることで、これまで報告されたなかで最も回転半径が大きく、分子サイズの大きなトリプチセン骨格と、それを上回るペンチプチセン骨格をローター部位とした２核錯体の合成、また結晶中における回転運動の調査を行った。単結晶X線構造解析の結果から当初の目論見通り、嵩高いNHC配位子によって、いずれの分子も結晶中においてローター部位周辺が立体的に空いたパッキングをとっていることが明らかとなった。また、固体NMR測定の結果から両分子とも結晶中で分子回転を示すことがわかった。

使用固体中的NHC铜（I）配合物控制分子间齿轮运动的熵效应：作为初步结果，使用固态NMR测量值揭示了具有不同链接位点的分子的详细旋转行为。正如最初预测的那样，由于固态NMR测量值的结果，旋转部件的数量增加了，表明可以观察到互联运动的熵变化。使用NHC金（I）复合物与巨型旋转位点合成分子转子：本研究的目的之一是“实现具有大分子骨骼作为转子位点的晶体中的互锁运动”。通常，分子骨架越大，晶体内的相互作用越大，很难用大分子骨骼作为转子来实现结晶的分子转子。为了解决这个问题，今年，我们使用N-杂环卡宾（NHC）金属络合物开发了一个比常规转子位点大的结构的结晶分子转子。通过使用宽敞的NHC金（I）复合物，我们合成了旋转半径最大的旋转半径和最大的Triptysen骨架分子大小，并且是超过的pliticiess，作为转子位点，以及晶体中的旋转运动。如最初计划的那样，据透露，庞大的NHC配体在所有分子的晶体中挤满了圆形部位的区域，就像最初的计划一样，具有笨重的NHC配体。此外，固态NMR测量结果表明，两个分子在晶体中均表现出分子旋转。