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METHOD FOR MANUFACTURING CHIRAL METAL COMPOUND STRUCTURE AND METAL COMPOUND STRUCTURE commons

Patent code P160012964
File No. P2014-137892
Posted date Apr 28, 2016
Application number P2014-159932
Publication number P2016-037405A
Patent number P6399583
Date of filing Aug 5, 2014
Date of publication of application Mar 22, 2016
Date of registration Sep 14, 2018
Inventor
  • (In Japanese)金 仁華
Applicant
  • (In Japanese)学校法人神奈川大学
Title METHOD FOR MANUFACTURING CHIRAL METAL COMPOUND STRUCTURE AND METAL COMPOUND STRUCTURE commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel metal compound structure having a metal element having chirality, and catalytic activity and fluorescent emission property.
SOLUTION: A method for manufacturing a chiral metal compound structure including: a crystal producing process of reacting a polymer having a linear polyethyleneimine skeleton and a chiral dicarboxylic acid compound to obtain a chiral super molecule crystal of an acid basic type complex; a sol-gel process of effecting a hydrolyzable metal compound to the chiral super molecule crystal to form a coat layer containing a first metal compound; a reactant forming process of effecting a salt of a second metal to the chiral super molecule crystal processed through the gel-sol process to form a reactant between the polyethyleneimine skeleton, the dicarboxylic compound and the second metal; and a burning process of burning the chiral super molecule crystal processed through the reactant forming process to obtain a structure consisting of the coat layer, the second metal or oxide thereof.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、分子間相互作用により有機化合物を平衡又は非平衡状態で自己組織化させて得られる、特定の空間形状やナノメートルオーダーの規則的構造等を備えたナノ構造体が盛んに提案されている。これらのナノ構造体は、様々な組成の有機/無機複合ナノ材料を構築するための基盤として用いることができるばかりでなく、各種の材質からなるナノ構造体を形成するための鋳型としても用いることができることから、学際的分野や産業的分野等から関心を寄せられている。

このようなナノ構造物の例として、例えば特許文献1には、特定の化学構造を備えた界面活性剤を溶液中で自己組織化させ、その周囲でシリカ源となる化合物をゾルゲル反応させてメソポーラスシリカ粒子を形成させることが提案されている。また、特許文献2には、互いに相溶しない非水溶性及び水溶性である2種のポリマーからミクロな相分離構造を形成させ、これをもとに平均孔径1~200nmのシリンダー構造の細孔を備えた多孔質膜を形成させることが提案されている。また、生体高分子であるDNAやタンパク質が自己組織化により独特な立体構造を備えたナノ構造体となることもよく知られている。しかし、結晶性を備えたポリマーからなる結晶性のナノ構造物は少ない。

また、キラリティーを備えたナノ構造体を鋳型とし、その周囲にシリカ等の金属酸化物の層を成長させることにより、鋳型の持つキラリティーを金属酸化物に転写させることが提案されている。このような例として、特許文献3には、らせん構造等の光学活性なキラル配向構造を備えた重合体を鋳型とし、当該鋳型に金属ソースを作用させてキラルな有機/無機複合体を得ることが提案されている。このような有機/無機複合体では、金属酸化物にキラリティーが転写されているので、例えば触媒活性を備えた金属酸化物を当該有機/無機複合体の無機成分として選択すれば、キラルな反応場を備えた金属酸化物触媒が得られる可能性があると考えられる。

一方、キラリティーを備えた化合物に発光を示す化合物を錯形成等の手段により結合させて、円偏光発光を示す光学機能材料を得ることも提案されている。このような材料の一例として、非特許文献1には、希土類錯体にキラルな化合物を結合させることにより、希土類錯体から発せられる蛍光が非円偏光発光から円偏光発光に変化することが報告されている。また、非特許文献2には、蛍光発光を示す化合物であるチオフェンとキラルな(R)-1-(2-ナフチル)エチルアミンとの超分子固体錯体において、円偏光発光が観察されたことが報告されている。また、特許文献4には、キラルな配位子を備えた7配位型の希土類錯体が円偏光発光を示すことが報告されている。

円偏光発光は、光の波の進行に伴って振動面が回転する円偏光を生じる発光現象であり、そのような円偏光には右回りの円偏光と左回りの円偏光とが存在する。身近な例では、蛍の光に代表される生物発光は円偏光を有するとされている。このような円偏光発光を示す材料は、三次元表示ディスプレイへの応用や、セキュリティマーカーや不可視性インキの原料として期待されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、キラルな金属化合物構造体及び円偏光発光材料の製造方法、並びに金属化合物構造体及び円偏光発光材料に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
直鎖状ポリエチレンイミン骨格を備えたポリマー及びキラルなジカルボン酸化合物を反応させて酸塩基型錯体のキラル超分子結晶を得る結晶生成工程と、
前記キラル超分子結晶に加水分解性の金属化合物を作用させるゾルゲル法により、前記キラル超分子結晶の表面に前記金属化合物の加水分解物である第一の金属の化合物を含むコート層を形成させるゾルゲル工程と、
前記ゾルゲル工程を経たキラル超分子結晶に第二の金属の塩を作用させて、前記ポリエチレンイミン骨格及び前記ジカルボン酸化合物と前記第二の金属との間で反応物を形成させる反応物形成工程と、
前記反応物形成工程を経たキラル超分子結晶を焼成することで、有機物であるキラル超分子結晶を分解させ、前記コート層及び前記第二の金属又はその酸化物からなる構造体を得る焼成工程と、を備え、前記第二の金属が希土類金属である円偏光発光材料の製造方法。

【請求項2】
 
前記ジカルボン酸化合物が酒石酸である請求項1記載の円偏光発光材料の製造方法。

【請求項3】
 
前記加水分解性の金属化合物がアルコキシシランである請求項1又は2記載の円偏光発光材料の製造方法。

【請求項4】
 
前記焼成工程を経て得た構造体に対して、さらに、アリールカルボン酸化合物を作用させるアリールカルボン酸処理工程を備えた請求項1~3のいずれか1項記載の円偏光発光材料の製造方法。

【請求項5】
 
第一の金属の酸化物であるコート層の内部に第二の金属又はその酸化物が含まれる金属化合物構造体からなり、
前記第二の金属が希土類金属であり、前記第二の金属又はその酸化物の吸収波長領域において、前記コート層のキラリティーに誘起された円二色性を示すことを特徴とした円偏光発光材料

【請求項6】
 
前記第一の金属の酸化物が酸化珪素化合物である請求項5記載の円偏光発光材料

【請求項7】
 
さらに、アリールカルボン酸化合物を含むことを特徴とする請求項5又は6記載の円偏光発光材料

【請求項8】
 
前記第二の金属又はその酸化物の吸収波長の光を照射した際に円偏光発光を示すことを特徴とする請求項5~7のいずれか1項記載の円偏光発光材料

【請求項9】
 
前記アリールカルボン酸の吸収波長の光を照射した際に円偏光発光を示すことを特徴とする請求項7記載の円偏光発光材料。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014159932thum.jpg
State of application right Registered
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