Creation of Stimuli-Responsive Properties of Flexible HOFs

柔性 HOF 的刺激响应特性的创建

基本信息

批准号：
22KF0191
负责人：
北川進
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto 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 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0191/
关键词：
多孔性材料刺激応答性ナノ空間化学水素結合適応機能

项目摘要

本共同研究では、ホスト-ゲストケミストリーと分子間水素結合の制御により、熱や光、圧力といった外部刺激に対して応答するHOFの開発を行った。特に、C3対称性を持つ発色性有機分子を基盤として、分子間での弱い水素結合やドナー・アクセプター相互作用を骨格内に導入して、構造及びその光学特性に刺激応答性を付与することを目指した。2022年度の研究では、刺激応答性フレキシブルHOFの設計、合成、刺激応答特性に焦点を当て次の３つのプロジェクト、（１）高感度芳香族アミンセンシング材料、（２）光熱変換材料、（３）超長距離有機リン光発光材料の開発に取り組んだ。最初のプロジェクトでは、凝集誘起発光（AIE）と電荷移動（CT）特性が顕著な構造素子を元にHOFを構築することで、芳香族アミンの高性能センシングを実現する新しい発光性HOFを開発に成功した。また、２つ目のプロジェクトでは、フリーラジカルの発生部を骨格中に導入することで、新規の光応答性HOFと2種類の光応答性多孔性配位高分子（PCP）の合成を行った。各種スペクトル測定の結果、これらの材料におけるフォトクロミズム現象が多孔性材料中の光誘導フリーラジカルに起因していることを明らかにした。また、非常に高効率な光熱変換特性を有することがわかった。また３つ目のプロジェクトでは、光応答性配位子を用いたHOF構造を構築することで、室温で長寿命の明るい燐光を示す新規のHOFの開発に成功している。これらの研究により、センシング、情報ストレージ、照明、バイオイメージングなど、幅広い用途でHOFの可能性が示すことが出来た。

在这项联合研究中，我们开发了一种 HOF，它通过控制主客体化学和分子间氢键来响应热、光和压力等外部刺激。特别是，基于具有 C3 对称性的成色有机分子，我们的目标是在框架中引入弱分子间氢键和供体-受体相互作用，以赋予结构及其光学特性以刺激响应性。 2022年的研究将重点关注刺激响应型柔性HOF的设计、合成和刺激响应特性，并将重点关注以下三个项目：（1）高灵敏芳香胺传感材料，（2）光热转换材料，和(3) 致力于超长距离有机磷光材料的开发。第一个项目旨在通过构建具有显着聚集诱导发射（AIE）和电荷转移（CT）特性的结构元件来开发用于芳香胺高性能传感的新型发光HOF。此外，在第二个项目中，我们通过在骨架中引入自由基生成部分，合成了一种新型光响应性HOF和两种类型的光响应性多孔配位聚合物（PCP）。各种光谱测量的结果表明，这些材料的光致变色现象是由多孔材料中的光致自由基引起的。人们还发现它具有极其高效的光热转换特性。在第三个项目中，通过使用光响应配体构建HOF结构，他们成功开发了一种在室温下表现出明亮磷光且寿命长的新型HOF。这些研究证明了 HOF 在广泛应用中的潜力，包括传感、信息存储、照明和生物成像。