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 NHC 铜 (I) 配合物控制固体中分子间齿轮运动的熵效应：作为初步结果，先前通过固态 NMR 测量获得了具有不同数量联锁位点的分子的详细旋转行为。固态核磁共振测量的结果，正如最初预期的那样，旋转部件的数量增加了，并且确认了联动运动中的熵变化。使用 NHC 金（I）络合物合成具有巨大旋转位点的分子转子：这项研究的目标之一是“使用大分子骨架作为转子位点实现晶体中的耦合运动。”一般来说，分子骨架越大，晶体内的相互作用越大，使得利用大分子骨架作为转子本身实现结晶分子转子成为一项艰巨的任务。今年，为了解决这个问题，我们使用N-杂环卡宾（NHC）金属配合物开发了一种结晶分子转子，其骨架比传统转子部件更大。通过使用空间大的NHC金(I)配合物，我们开发了具有最大回转半径和大分子尺寸的三蝶烯骨架和更大的五蝶烯骨架作为转子位点的双核配合物，并进行了晶体旋转运动的合成和研究。执行。单晶 X 射线结构分析的结果表明，正如最初计划的那样，每个分子中庞大的 NHC 配体在晶体中的转子位置周围形成空间空堆积。此外，固态核磁共振测量表明，这两种分子在晶体中都表现出分子旋转。