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アルキル鎖長変化によるテトラセン分子の固体光物性変動の機構解明

Research Project

Project/Area Number 18750123
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Functional materials chemistry
Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

北村 千寿  University of Hyogo, 大学院・工学研究科, 准教授 (60295748)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2007: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywordsテトラセン / アルキル鎖 / 固体色 / 蛍光 / 分子配列 / 分子間相互作用 / X線結晶構造解析 / 偶奇効果
Research Abstract

長さの異なる直鎖アルキル基を導入したテトラセン分子の固体状態での色調は,炭素鎖の長さが1と3と5でオレンジ色,2と4で黄色,4と6で赤色であり前年度において合成とX線結晶構造解析を終えた。固体の色調の変化を理解するために,理論計算による評価を行った。結晶構造から得られた分子の座標を用いてZINDO計算を行い,分子の最低エネルギーの算出と遷移双極子モーメントの評価,および結晶構造から20オングストローム以内で隣接していて遷移双極子モーメントが互いに平行関係にある分子の立体関係を調べ遷移双極子モーメント間の距離と角度からエネルギーシフトを算出し分子間相互作用の評価を行った。ZINDO計算の結果はアルキル基のコンフォメーションの違いにより分子の色調が変わることを示した。これはアルキル基とテトラセン環のσ-π相互作用が効いていると考えられる。しかし,厳密に見れば固体の色と分子の最低励起エネルギーとの対応はよくなかった。そこで補正項として前述の分子間相互作用によるエネルギーシフトを分子の最低励起エネルギーに加えた。その結果実際の固体の色調と良い対応が見られた。以上のことより,アルキル基の長さにより固体の色が変わる原因は,特徴のあるコンフォメーション由来の分子の性質とその分子がもたらす個性的な分子配列により分子間相互作用が異なることにより生じること,を突き止めた。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Conformational Polymorphism and Optical Properties in the SoM Stateof 1,4,7,10-Tetra(n-butyl)tetracene2007

    • Author(s)
      Chitoshi Kitamura, et. al.
    • Journal Title

      CrystEngComm 9

      Pages: 644-647

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dinaphtho[2,3-a,2',3'-h]phenazine2007

    • Author(s)
      Chitoshi Kitamura, et. al.
    • Journal Title

      Acta Cryst. E63

      Pages: 3952-3952

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of Alkyl Chain Length on the Solid-State Packing and Fluorescence of 1,4,5,8-Tetra(alkyl)anthracenes2007

    • Author(s)
      Chitoshi Kitamura, et. al.
    • Journal Title

      Mol.Cryst.Liq.Cryst. 474

      Pages: 119-135

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal Structure of 2,3,6,7-Tetrabromo-9、10-dihydro-9.10-ethanoanthracene2007

    • Author(s)
      Chitoshi Kitamura, et. al.
    • Journal Title

      Anal.Sci 23

      Pages: 207-208

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient Synthesis and Crystal Structure of New 1, 4-Ansa-Anthraquinone2006

    • Author(s)
      C.Kitamura, J.Fujimoto, N.Kawatsuki, A.Yoneda
    • Journal Title

      Heterocycles 68

      Pages: 2171-2171

    • NAID

      40007452366

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Crystal Structure of Another Polymorph of 1,4-Anthraquinone2006

    • Author(s)
      C.Kitamura, J.Fujimoto, N.Kawatsuki, A.Yoneda
    • Journal Title

      Anal. Sci. 22

    • NAID

      130004442743

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
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    • Author(s)
      北村 千寿, 他
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2008-03-29
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      2007 Annual Research Report
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    • Author(s)
      北村 千寿, 他
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2008-03-29
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    • Author(s)
      北村 千寿, 他
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2008-03-26
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 結晶構造を用いる分子間相互作用の評価とテトラセン固体色予測への適用2007

    • Author(s)
      北村 千寿, 他
    • Organizer
      日本コンピュータ化学会秋季年会
    • Place of Presentation
      姫路市イーグレ姫路
    • Year and Date
      2007-10-06
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 1, 4, 7, 10-テトラブチルテトラセンの結晶多形と固体の光物性2007

    • Author(s)
      北村 千寿, 他
    • Organizer
      第16回有機結晶シンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉大学
    • Year and Date
      2007-09-06
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Properties of 6,13-Diphenylpentacenes with Alkoxy or Alkyl Groups2007

    • Author(s)
      Chitoshi Kitamura, et. al.
    • Organizer
      The 12th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • Place of Presentation
      淡路島夢舞台国際会議場
    • Year and Date
      2007-07-23
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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