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塗布デバイスを志向した動的二重項エキシトン材料創生

Publicly Offered Research

Project AreaDynamic Exciton: Emerging Science and Innovation
Project/Area Number 21H05399
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (II)
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

山下 建 (アルブレヒト建)  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (50599561)

Project Period (FY) 2021-09-10 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywordsデンドリマー / カルバゾール / ラジカル / 発光材料 / 有機安定ラジカル / 有機EL / 二重項発光
Outline of Research at the Start

本研究では基底状態も励起状態も二重項である発光性ラジカルとして近年注目を集めているトリス(トリクロロフェニル)メチル(TTM)ラジカルをアクセプターとして、種々のドナー骨格を導入した塗布型デバイスに応用可能な新規材料を開発する。特に、材料自身の安定性・発光効率・発光波長に焦点を当てて構造-機能相関を解明する。学術変革領域研究としては領域内の共同研究を通じて二重項エキシトンのダイナミクスや設計指針について従来型の一重項・三重項エキシトンとの包括的理解を進める。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では基底状態も励起状態も二重項である発光性ラジカルとして近年注目を集めているトリス(トリクロロフェニル)メチル(TTM)ラジカルをアクセプターとして、種々のドナー骨格を導入した塗布型デバイスに応用可能な新規材料を開発する。特に、材料自身の安定性・発光効率・発光波長に焦点を当てて構造-機能相関を解明する。学術変革領域研究としては領域内の共同研究を通じて二重項エキシトンのダイナミクスや設計指針について従来型の一重項・三重項エキシトンとの包括的理解を進める。
本年度は塗布型材料に適した大きな分子量を持つカルバゾールデンドリマードナーを結合したTTMラジカルを開発して構造-機能相関を解明した。カルバゾールデンドリマーの世代が上昇すると発光が短波長シフトするという挙動について理論面から考察し、物性と合わせて論文を出版した。また、前年に見出していたカルバゾールドナーの共役を広げる設計が光安定性を向上させるという結果についても出版した。カルバゾールドナーへのハロゲン分子の導入効果についても引き続き検討を続けている。
合成した新規の発光ラジカルについては有機EL素子の発光層としての展開を検討したが、素子の安定性が低く評価には至らなかった。
学術変革領域内で多くの研究がなされている熱活性化遅延蛍光(TADF)分子についても嵩高い末端置換基を持つ新規なカルバゾール-トリアジンデンドリマーを開発して物性評価のための領域内共同研究を行った。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

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  • [Journal Article] Carbazole‐Dendronized Luminescent Radicals2023

    • Author(s)
      Xiaotian Rui、Ota Wataru、Sato Tohru、Furukori Minori、Nakayama Yasuo、Hosokai Takuya、Hisamura Eri、Nakamura Kazuhiro、Matsuda Kenshiro、Nakao Kohei、Monkman Andrew、Albrecht Ken
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: - Issue: 28

    • DOI

      10.1002/anie.202302550

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dendri-LEC family: Establishing the bright future for dendrimer emitters in traditional and graphene-based light-emitting electrochemical cells2023

    • Author(s)
      Luca M. Cavinato, Keiko Yamaoka, Sophia Lipinski, Vladimir Calvi, Dominique Wehenkel, Richard van Rijn, Ken Albrecht, Ruben D. Costa
    • Journal Title

      Advanced Functional Mterials

      Volume: - Issue: 35

    • DOI

      10.1002/adfm.202302483

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Photostability of luminescent tris(2,4,6-trichlorophenyl)methyl radical enhanced by terminal modification of carbazole donor2022

    • Author(s)
      Matsuda Kenshiro、Xiaotian Rui、Nakamura Kazuhiro、Furukori Minori、Hosokai Takuya、Anraku Kosuke、Nakao Kohei、Albrecht Ken
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 58 Issue: 97 Pages: 13443-13446

    • DOI

      10.1039/d2cc04481a

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  • [Journal Article] Thermally activated delayed fluorescence of carbazole-benzophenone dendrimers with bulky substituents2022

    • Author(s)
      Albrecht Ken、Hisamura Eri、Furukori Minori、Nakayama Yasuo、Hosokai Takuya、Nakao Kohei、Ikebe Hiroki、Nakayama Akira
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 13 Issue: 16 Pages: 2277-2284

    • DOI

      10.1039/d2py00255h

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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カルバゾールドナーを有する光安定性の高い発光ラジカルの創製2023

    • Author(s)
      松田 健志郎, Kleitos Stavrou, 安楽 滉允, 中村 和宏, Xiaotian Rui, 古郡 美紀, 中尾 晃平, Andrew P. Monkman, 細貝 拓也, アルブレヒト 建
    • Organizer
      第70回 応用物理学会 春季学術講演会
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  • [Presentation] Carbazole Dendronized Luminescent Radical2022

    • Author(s)
      Rui Xiaotian, Wataru Ota, Tohru Sato, Minori Furukori, Yasuo Nakayama, Takuya Hosokai, Eri Hisamura, Kazuhiro Nakamura, Andrew. P. Monkman, Ken Albrecht
    • Organizer
      The 19th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-19)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カルバゾールデンドリマーをドナーとする塗布型動的エキシトン材料2022

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      アルブレヒト 建
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      2022年光化学討論会
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    • Invited
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      Ken Albrecht
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      松田健志郎, Rui Xiaotian, 中村和宏, 古郡美紀, 細貝拓也, アルブレヒト建
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  • [Presentation] ハロゲン化カルバゾールを結合したTTMラジカルの合成と物性評価2022

    • Author(s)
      中村 和宏, 松田 健志郎, Rui Xiaotian, 古郡 美紀, 細貝 拓也, アルブレヒト 建
    • Organizer
      第59回化学関連支部合同九州大会
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      Ken Albrecht
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      241st ECS Meeting
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] π共役拡張ドナーを有する発光ラジカルの創製2022

    • Author(s)
      松田 健志郎, RUI Xiaotian, 古郡 美紀, 細貝 拓也,アルブレヒト 建
    • Organizer
      日本化学会 第102春季年会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 発光ラジカルをコアとするカルバゾールデンドリマーの創製2022

    • Author(s)
      Rui Xiaotian, 大田 航, 佐藤 徹, 中山 泰生, 古郡 美紀, 細貝 拓也, 久村 絵理, Andrew Monkman, アルブレヒト 建
    • Organizer
      日本化学会 第102春季年会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 二重項励起発光ラジカルをコアとするカルバゾールデンドリマーの設計・合成・物性測定2021

    • Author(s)
      Rui XIaotian, アルブレヒト 建
    • Organizer
      第70回高分子学会年次大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Carbazole Dendronized Doublet Emitters2021

    • Author(s)
      Ken Albrecht
    • Organizer
      Maximising the rISC VR Workshop on Thermally Activated Delayed Fluorescence
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      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] アルブレヒト研究室HP

    • URL

      https://www.alken-lab.com/

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      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-10-22   Modified: 2023-12-25  

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