蒸気誘起発光性物質の創製

蒸气诱导发光材料的创建

基本信息

批准号：
17J01139
负责人：
重田泰宏
金额：
$ 1.22万
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：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J01139/
关键词：
蒸気応答性ベイポクロミズム発光性金属錯体外部刺激応答性

项目摘要

本研究では、蒸気誘起発光性物質の創製に向け、トリボルミネッセンス(TL)活性と蒸気応答性を併せ持つ物質の合成及びその物性の評価を行った。具体的には、TL活性に重要な反転対称心を持たない結晶構造を誘起しつつ、蒸気応答性を獲得させるべく、キラル部位を有する白金(II)錯体の合成及び単結晶化を行い、その結晶構造について調べた。更に、得られた化合物について蒸気応答性とTL活性の調査を行った。カウンターイオンあるいは配位子にキラル部位を有する白金(II)錯体複数種類を目的化合物として設定し、合成を行うとともにそれぞれの単結晶化及び構造解析に成功した。合成ルートを適切に選択する事によって、いずれの錯体もラセミ化の抑制に成功した。更に、その結晶は反転対称心を持たない結晶構造を示す事を、単結晶X線構造解析によって確認した。また、キラルな白金(II)錯体とそのラセミ体の蒸気応答性を調べる過程で、これらが同一の組成・蒸気応答性を有するにも関わらず、発光極大波長や吸着した蒸気の脱離温度が異なる錯体が存在する事を見出した。このような挙動は、キラル部位周辺の配向の違いによって結晶構造がわずかに変化した事に由来すると考えられる。発光極大波長の変化は、周囲の環境変化に鋭敏な白金(II)錯体の一次元鎖構造が、この僅かな変化を検出した事によるものであり、蒸気の脱離温度の変化は、パッキングの疎密が変化し、蒸気分子の脱離しやすさが変化したためと考察している。この結果から、ラセミ化あるいは光学分割することによって、蒸気応答性の制御ができる可能性が示唆された。一方、どの白金(II)錯体においてもTL活性は見出せず、蒸気誘起発光は検討できなかった。TL活性を示さなかったのは、現状の分子設計では得られる双極子モーメントが小さく、TLを引き起こすには至らなかったためではないかと考えられる。

在这项研究中，我们合成了一种兼具摩擦发光（TL）活性和蒸汽响应性的材料，并评估了其物理特性，以创建蒸汽诱导发光材料。具体来说，我们合成并单晶了具有手性部分的铂(II)络合物，以获得蒸气响应性，同时诱导不具有反转对称中心的晶体结构，这对于TL活性很重要。调查了。此外，还研究了所得化合物的蒸气响应和TL活性。我们选择了多种类型的抗衡离子或配体中带有手性部分的铂(II)配合物作为目标化合物，进行了合成，并成功地对每种配合物进行了单晶化和结构分析。通过适当选择合成路线，成功抑制了两种配合物的外消旋化。此外，单晶X射线结构分析证实该晶体呈现出没有反演对称中心的晶体结构。此外，在研究手性铂(II)配合物及其外消旋体的蒸气响应性过程中，我们发现虽然它们具有相同的组成和蒸气响应性，但最大发射波长和吸附蒸气的解吸温度不同我们发现存在不同的复合物。这种行为被认为是由于手性位点周围的取向差异导致晶体结构发生轻微变化。最大发射波长的变化是由于铂(II)配合物的一维链结构，它对周围环境的变化很敏感，检测到这种微小的变化，而蒸气解吸温度的变化是由于填料的变化被认为是由于蒸气分子的密度和解吸容易程度的变化。该结果表明蒸汽响应性可以通过外消旋化或光学拆分来控制。另一方面，在任何铂(II)配合物中均未发现TL活性，并且无法研究蒸汽诱导发光。其未表现出TL活性的原因被认为是因为用当前分子设计获得的偶极矩太小而不能引起TL。

项目成果

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Crystal Engineering of Vapochromic Porous Crystals Composed of Pt(II)-Diimine Luminophores for Vapor-History Sensors

DOI：
10.1021/acs.cgd.8b00130
发表时间：
2018-05
期刊：
Crystal Growth & Design
影响因子：
3.8
作者：
Y. Shigeta;A. Kobayashi;Masaki Yoshida;Masako Kato
通讯作者：
Y. Shigeta;A. Kobayashi;Masaki Yoshida;Masako Kato

強発光性Cu(I)配位高分子の完全無溶媒合成

完全无溶剂合成高发光 Cu(I) 配位聚合物

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shiga Takuya;Saiki Ryo;Akiyama Lisa;Kumai Reiji;Natke Dominik;Renz Franz;Cameron Jamie M.;Newton Graham N.;Oshio Hiroki;藤井桃子・重田泰宏・吉田将己・小林厚志・加藤昌子
通讯作者：
藤井桃子・重田泰宏・吉田将己・小林厚志・加藤昌子

プロトン脱着能を有するターピリジン白金(II)錯体のベイポクロミズム

具有质子解吸能力的三联吡啶铂(II)配合物的气相变色