電気刺激で電子伝導性と白色発光を同時に示す物質を発見 リング状炭化水素とヨウ素を混ぜ、電気をかけるだけ

電気刺激 電子伝 性 白色発光 時 示 物質 発見

- ン 状炭化水素 素 混 電気 -

科学技術振興機構 JST 戦略的創造研究推進 業 ERATO 伊丹分子 ン 伊丹

健一郎 い い う 研究総括 古屋大学 ン 生命分子研究所 _ITbM

拠点長 大学院理学研究科 教授 尾崎 仁亮 あ 研究員 古屋大学大学院 理学研

究科 研究員 坂 裕俊 分子集積 古屋大学大学院理学研

究科 特任助教 古屋大学ITbM 土方 優 う 特任助教 ン 前ITbM教

授 信州大学 藤森 利彦 准教授 研究 ン ン環 環状

化合物 あ ン ン

注

分子 空間内 素 閉 込 複合体 合成 複 合体 電気刺激 え 電子伝 性 白色発光 いう 従来 機 料 得

2 機能 時 発現 成

電圧 光 刺激 応答 性質 変化 刺激応答性機能物質 録素子 人工筋肉 多 岐 渡 応用 期 い 刺激応答性 機能性 両方 発現 思い通 ン

く う 料 合成 容易 あ 研究 ン

ン 分子集合体 電気刺激 応答 発見 ン 内 空間 機能性分子

入 電圧 光 刺激 応答 機能性発現 可能 考え 検討 結果

ン ン 分子－ 素 複合体 合成 電気刺激 え 電子伝 性 白色

発光 発現 見い 発見 刺激応答性 構造体 機能性分子 閉 込

いう簡単 合成手法 基 く あ 今後 手法 応用 多様 刺激応答性

機能 料 発見 期

研究成果 化学 Angewandte Chemie International Edition 6 7日 日 時間 ン ン公開

研究 ン

■ ン ン 内 空間 素 閉 込 複合体 合成 素 ン ン

内 ン 直 応 特異的 分子配列 明

■ 複合体 電圧 素 鎖状構造 変化 電子伝 性 白色発光 示 従来

機 料 得 2 機能 時 発現 成

■ 刺激応答性 分子空間 機能性分子 閉 込 いう簡単 手法 今後 多様 魅力的

刺激応答性機能 料 発見 期

研究 背 内容

刺激応答性機能物質 電圧 光 い 刺激 応答 性質 変化 変化 特定 機能

研究 空間 分子 ン ン 分子 あ [n]

ン _[n]CPP 用い _CPP 固体状態 ン ン環数_n 応 均一 空間 形成

空間 大 合う分子 込 性質 い 研究 CPP 固体状

態 電気刺激 応答 構造 変化 発見 素 _CPP 空間

内 閉 込 複 合 体 合 成 電 気 刺 激 応 ン ン − 素 複 合 体 [n]CPP-I ^{電子伝 性 白色発光 時 示 いう い刺激応答 機能発}

現 見い 図1b

図1. 研究 ン

a . ^{固体注 用い 刺激応答性機能物質 合成 概略} b . 研究 概略

[n]CPP-I CPP ^{素 溶 乾燥 いう非常 簡単 操作} 合成 [n]CPP-I い 単結晶X線構造解析 行う CPP 形成 空間 内

素分子 _I2 空間 大 応 特異的 並 方 閉 込 い 明

CPP 2

図_2. 研究 合成 複合体 _[10]CPP-I 結晶構造

[10]CPP-I 直流電圧500 mV え 試料 電気 流 大 変化 観測 交流伝 度測定 電圧 え 前 試料 抵 _{2.2  10}

8

ン

Ω cm いう値 示 150分間直流電圧 え 後 抵 5.8 _{ 10}⁵ ン Ω _cm 値 示 電気抵 ₃桁近く減少 観測 わ ₁₀₀₀倍

電気 流 く [10]CPP-I 新 機伝 体

注

機能 い

え 様 検討 _{[9]CPP-I [12]CPP-I} い 行い 電圧 え 抵

値 変化 [10]CPP-I 比 い 図3a ン 現象 CPP

空間内 素分子 動 関連 い 考え

観測 電性 発現 起源 調 X線吸 端 測定

注

ン分光測定

注

X^{線回 測定注 行う} CPP^{集合体 空間 内 素分子 連結 陰 ン性 鎖状構}

造 変化 い わ 素 鎖 電子 伝 知 [10]CPP-I

電気 流 く 鎖状構造 形成 起因 考え

[10]CPP-I 複合体 電子構造 調 蛍光 測定 電圧 え 前

青緑領域 _[10]CPP 発光 観測 電圧 え 蛍光 測

定 行う 時間 経 発光 幅 広 最終状態 可視光領域全体 渡

発光 観測 遃程 写真 影 青緑色発光 白色発光 変化 様子 観測

図3b 規則的 並 い 中性 素分子I2 ^{電圧 陰 ン性}

素鎖 変化 ン 並 う 入 物 あ _CPP 中 個々 電子

様々 値 変化 あ 考え 図 3c う 単一組成 物質系

白色発光 料

注

珍 く 次世代 照明装置 応用 期

CPP ヨ_{ウ 素 (I2})

図_3. 電圧 え 起 ン − 素複合体_([n]CPP-I) 物性 構造 変 化

a . ^{電気刺激 え 時間 対} [9]CPP-I [10]CPP-I [12]CPP-I ^{電気抵 変化} b . 電圧 え 前後 [10]CPP-I 発光 写真

c .

付

放射光測定実験 以 施設 行い 粉 X線回 測定 SPring-8 ン

注 _ンBL02B2

一次元半 体X線検 出器 用い 測定 行い 科学技術交流財団あい ン ン光 ン

注

ンBL5S2 4連装 次元半 体検出器 用い 測定 行い X線吸 端 測定 あ

い ン ン光 ン ン_BL5S1 行い

交流伝 度測定 文部科学省委 業 参 東京大学微細構

造解析 支援 実施

用語解説

注1 ン ン

複数 ン ン 環状 分子 分子 Jasti 伊丹 山子 合成

特異的 物理化学的特性 吸着挙動 い 検討 い

注2

体内 込 薬物 血液 乗 全身 広 薬物 量的 空間的 時間的 広 方

物理 化学 生理的 ン 手法 患部 ン ン

効率 く薬物 効能 発揮

注3 固体

サ 穴 細孔 空い 構造 固体 料 物質 吸着 細孔内部 物質 特異的挙動 観測 多岐 渡 研究 用い い 活性炭 金属－ 機物骨格 MOF

代表的 物質 あ

注4 機伝 体

電子 伝 金属 代表 無機固体 あ 1950 頃 電子 伝

機物 合成 報告 う 無機固体 比 柔軟性 軽量性 工性

高い 応用 期 い

注5 X線吸 端 XANES 測定

物質 X線 照射 物質 X線 吸 い 表

X 線吸 原子 電子状態 知 物質中 原子間 結合状態 調

使わ

注₆ ン分光測定

゙ 光 試料 当 試料 散乱 光 波長分 強度 解析 分子

構造 結合 関 情報 得 方法

注9 SPring-8 ン

兵庫県 磨科学公園都 あ 世界最高性能 放射光 生 出 理化学研究所 大型放射光施設

運転管理 利用者支援等 高輝度光科学研究 ン JASRI 行 い SPring-8 前 Super Photon ring-8 GeV 電子 来 放射光 電子 光 等 い速度 速 電 磁石 進行方向 曲 時 発生 指向性 高く強力 電磁波 _SPring-8

放射光 用い 産業利用 幅広い研究 行わ い

注10 あい ン ン光 ン

愛知県瀬戸 あ ン ン放射光施設 東海地区 利便性 高い放射光施設 産

学問わ 幅広い領域 渡 研究 開発 行わ い

掲載雑 論文 著者

掲載雑 Angewandte Chemie International Edition

論文 Electro-Activated Conductivity and White Light Emission of a Hydrocarbon Nanoring-Iodine Assembly

電気刺激 炭化水素 ン ― 素複合体 電気伝 性 白色発光 発現 著者 Noriaki Ozaki, Hirotoshi Sakamoto, Taishi Nishihara, Toshihiko Fujimori, Yuh

Hijikata, Ryuto Kimura, Stephan Irle, and Kenichiro Itami

尾崎 仁亮 あ 坂 裕俊 西原 大志

い 藤森 利彦 土方 優 う 木 瑠杜

う ン 伊丹 健一郎 い い う

DOI: 10.1002/anie.201703648

成果 以 業 研究 得

科学技術振興機構 JST 戦略的創造研究推進 業 総括実施型研究 ERATO

研究 伊丹分子 ン _JPMJER1302

研究総括 伊丹 健一郎 古屋大学 ン 生命分子研究所 拠点長 古屋大 学大学院理学研究科 教授

研究期間 成_{25 10} ～ 成_{31 3}

科学技術振興機構 広報課

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