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Preparation of pi-Conjugated Polymers Bearing Frustrated Lewis Pair and Their Ion-Addition Effect

Research Project

Project/Area Number 19K15616
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

Yamakado Ryohei  山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 助教 (90735549)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords共役系ポリマー / イオン会合体 / アニオン応答 / ルイスペア / π共役系 / Frustrated Lewis Pair / イオンペア / 会合体 / π共役系ポリマー / フラストレイテッドルイスペア / 機能性高分子 / 超分子 / 有機エレクトロニクス
Outline of Research at the Start

本研究では、チューニングを加えることで自由に光・電子特性を変調できるようなπ電子系ポリマーの創製をめざす。嵩高い置換基を有するルイス酸・塩基を導入した新規π電子系ポリマーを合成し、無機・有機イオンペア(塩)の添加によりルイス酸-アニオンおよびルイス塩基-カチオン会合体を形成することで、π電子系の変調を試みる。さらに、異電荷・同電荷種間の引力および斥力を制御することでπ電子系集合体の自在構築を実現し、様々な有機エレクトロニクス材料への応用をめざす。

Outline of Final Research Achievements

π-Electronic systems bearing Lewis pairs were synthesized and their optical responses to added ions were investigated. Based on the ion-binding behavior, the optical properties of the film samples were controlled by the addition of various ion pairs, and fluorescence color changes from blue to green were achieved by the combination of one p-electronic system with various ion pairs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、ゲスト分子添加というシンプルな手法によって、分子設計・合成を簡略化すると同時に集合形態の制御をおこない、材料創製プロセスの飛躍的な効率向上を可能とする。さらに、多様な組み合わせを簡便にかつ低コストで試行できる野心的で独創的なシステムである。また、ゲスト分子として用いるイオンペアは塩として身近に存在しているものであり、その組み合わせも無限に近く存在するため、本研究課題で目的としている有機エレクトロニクス材料の分野にとどまらず、さまざまな材料への応用が可能な新手法を提案するものである。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Photoisomerization-induced patterning of ion-pairing materials based on anionic azobenzene and its complex with a fluorescent π-electronic system2021

    • Author(s)
      Yamakado Ryohei、Kitamura Issei、Hara Mitsuo、Nagano Shusaku、Seki Takahiro、Maeda Hiromitsu
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 57 Issue: 35 Pages: 4287-4290

    • DOI

      10.1039/d0cc07640f

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical property control of π-electronic systems bearing Lewis pairs by ion coordination2020

    • Author(s)
      Yanbe Takahiro、Mizuguchi Kei、Yamakado Ryohei、Okada Shuji
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 56 Issue: 73 Pages: 10654-10657

    • DOI

      10.1039/d0cc04442c

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イオンによるπ共役系の特性制御とその応用2021

    • Author(s)
      山門 陵平
    • Organizer
      日本接着学会東北支部 若手講演会2020-2
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] イオン応答性 Frustrated Lewis Pair 含有π電子系の合成と光特性2020

    • Author(s)
      山門 陵平, 山家 敬弘, 鍋田 寛之, 太田 彩貴, 岡田 修司
    • Organizer
      第69回高分子討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] イオン添加による様々な D-π-A型分子の光学特性制御2020

    • Author(s)
      山門 陵平, 鍋田 寛之, 山家 敬弘, 太田 彩貴, 岡田 修司
    • Organizer
      第69回高分子討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 立体障害があるルイス酸および塩基を含む D-π-A 分子のイオン応答性2020

    • Author(s)
      鍋田 寛之, 山家 敬弘, 太田 彩貴, 山門 陵平, 岡田 修司
    • Organizer
      第69回高分子討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ルイスペア導入π電子系のゲスト分子による光特性および集合体制御2020

    • Author(s)
      山家 敬弘, 山門 陵平, 岡田 修司
    • Organizer
      第69回高分子討論会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 嵩高い置換基を有するルイスペアを導入したD-π-A分子の合成およびその集合体2020

    • Author(s)
      山家 敬弘, 山門 陵平, 岡田 修司
    • Organizer
      第69回高分子年次大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of a Cross-Conjugated Molecule with Lewis Acid and Base Moieties and Its Ion-Addtion Effect2019

    • Author(s)
      鍋田 寛之, 山家 敬弘, 山門 陵平, 岡田 修司
    • Organizer
      令和元年度化学系学協会東北大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Synthesis of π-Electron Systems with Direct Conjugation between Lewis Acid and Base Moieties and Their Ion-Addition Effect2019

    • Author(s)
      山家 敬弘, 山門 陵平, 岡田 修司
    • Organizer
      令和元年度化学系学協会東北大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Synthesis of π-Electron Systems bearing Lewis Acid and Base Moieties and Their Ion-Addition Effect2019

    • Author(s)
      T. Yanbe, R. Yamakado, and S. Okada
    • Organizer
      The Second International Conference of Polymeric and Organic Materials in Yamagata University (IPOMY)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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