| Project/Area Number |
21K05022
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
|
|---|
| Research Institution | Okayama University |
|---|
Principal Investigator |
高石 和人 岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (70513430)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
|
|---|
| Keywords | ビナフチル / 軸性キラリティー / 円偏光発光性 / エキシマー / 円偏光発光 / 大環状化合物 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
円偏光発光性 (CPL) を示す有機色素は、広義の光エレクトロニクス分野において次世代の素材として有望視されている。本研究では新規かつ優れた CPL 色素開発を目指し、軸性キラルビナフチルまたは軸性キラルオリゴナフチルを構成成分として含む大環状体を合成し評価する。実験と理論を融合させることにより、CPL 色素の新たな分子設計指針を確立する。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
最小限の骨格で優れた円偏光発光性を発現する有機色素を開発することを目指した。これまでの研究により、キラルなピレンエキシマーが大きな異方性因子 (glum) を示す傾向を見出しており、この情報を基に分子を設計し合成した。それらのうち、ビナフチルとピレン 2 つずつを交互にエーテル結合によって連結した化合物が、分子内ピレンエキシマー (励起二量体) 発光を選択的に発現し、大きな glum 値 (0.053) を示した。この値は温度・溶媒の種類・濃度に依存せず、安定していた。機器分析と理論計算によってこの特性を発現する要因を追求した結果、2 つのピレン環が一方向にねじれた位置で固定されており、かつ D2 対称構造に起因して磁気および電気遷移双極子モーメントが平行になったことに起因することが明らかになった。(R)-ビナフチルを有する色素の場合は、2 つのピレン環が左回りにずれたエキシマーを形成し右円偏光発光を発する。
さらにいくつかの関連化合物を合成し特性を評価した。その結果、優れた円偏光発光性の発現には、連結位置やリンカーの種類が重要であることが明らかになった。例えば、ビナフチルとピレンをエステル結合で連結した化合物では、効率良くエキシマーを形成することが出来ず円偏光発光強度は小さかった。また対応する非環状化合物の円偏光発光性は環状化合物より劣っており、環状であることが重要であることが示された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在までにいくつかの優れた円偏光発光有機色素および錯体色素を開発した。例えばビナフチルとピレンから成る環状化合物は高強度の円偏光発光性を示し、その強度は環境 (温度、溶媒の種類、濃度) に依らないことが明らかになった。錯体色素の研究では、珍しい赤色円偏光燐光を示すルテニウム錯体の開発に成功した。これら一連の研究により、立体構造と発現機構をいくらか明らかにでき、新しい分子設計指針を確立した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
既に特異な構造を有する軸性キラルな大環状化合物がいくつか合成できており、これらの立体構造とキロプティカル特性を調査する。優れた特性を有する色素については、効率的な合成法と光学分割法を追求する。また外部刺激によって円偏光発光性が大きくかつ可逆的に変化する環状化合物を見出しているため、機器分析や理論計算により、変化する要因を明らかにする。
|
Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
