Induction and Control of Photophysical Properties by Asymmetric Crystal Structures

不对称晶体结构对光物理性质的诱导和控制

• 批准号: 22K05254
• 负责人: 松本 有正
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Nara Women's University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05254/
• 关键词: キラリティー; 結晶多形; 円二色性; 円偏光; 有機結晶; キラル結晶

本研究は有機結晶のアキラル化合物のキラル結晶や，結晶多形の発現を制御し，キラル結晶が持つ円偏光特性や，極性結晶が持つ圧電効果といった，分子単一では存在しない，結晶が持つ対称性に基づく物性をコントロールする事を目指すものである。アキラルな分子がキラル結晶化によって発現するキラル物性は，従来のキラルな分子が持つキラル物性とは異なり，結晶構造，配列の変化によってそのキラル物性を可逆に変化させることが可能である。本研究はアキラルな化合物がもつ結晶のキラリティーを制御することで円偏光特性といったキラルな物性が可変な新たな有機材料を創出を目指し①「アキラル化合物の結晶多形相転移による結晶キラリティーの発現」②「光異性化分子の結晶への円偏光照射による結晶キラリティー制御」および③「極性空間群が持つ圧電効果を利用した応力発光」といった結晶の対称性がもつ特性についての研究を行うものである。初年度の研究においては，事前の検討から有望な結果が既に得られていた②の円偏光照射による結晶キラリティー制御に関する研究について重点的に行い。円偏光の照射により，照射した光の偏光方向に依存したキラル物性を可逆に記録可能な結晶材料の作成に成功した。円偏光によるキラル物性のコントロールはこれまでに液晶やMOFといった超分子構造での例が知られているが，単純な固体有機材料での例はあまり報告がなく，新たな機能性色素材料としての応用が期待できる。これらの研究成果は次年度javascript:onTransientSave();に行われる国際学会での発表を予定している。

本研究旨在控制有机晶体中非手性化合物的手性晶体表达和晶体多态性，并研究单分子中不存在的晶体所具有的对称性，例如手性晶体的圆极化性质和压电效应。目的是根据性别控制物理特性。非手性分子通过手性结晶所表现出的手性物理性质不同于常规手性分子的手性物理性质，并且可以通过改变晶体结构和排列来可逆地改变手性物理性质。这项研究旨在通过控制非手性化合物的晶体手性来创造具有可变手性物理性质（例如圆偏振性质）的新型有机材料。我们正在进行关于晶体对称性的研究，例如2）“通过将圆偏振光照射到可光异构化分子的晶体上来控制晶体手性”和3）“利用极性空间群的压电效应的应力诱导发光”。有事可做。在第一年的研究中，我们重点研究了使用圆偏振光照射的晶体手性控制（2），初步研究已经获得了有希望的结果。通过照射圆偏振光，我们成功地创造了一种晶体材料，它可以可逆地记录取决于照射光偏振方向的手性物理特性。迄今为止，在液晶和MOF等超分子结构中，人们已经知道通过圆偏振光控制手性物理性质，但在简单固体有机材料中的例子报道很少，因此使用圆偏振光作为新的手性物理性质非常重要。功能性染料材料的应用前景广阔。这些研究成果计划在明年举行的国际会议 javascript:onTransientSave(); 上公布。

项目成果

Asymmetric Autocatalysis: The Soai Reaction

不对称自催化：Soai 反应

• 发表时间: 2022
• 作者: 服部 真衣;中道 美柚;山口 愛佳;宮﨑 千尋;瀬尾 豪一郎;大貫 良輔;吉岡 伸也;金井 要;Kenso Soai; Tsuneomi Kawasaki; Arimasa Matsumoto
• 通讯作者: Kenso Soai; Tsuneomi Kawasaki; Arimasa Matsumoto