2013 Fiscal Year Annual Research Report
メタルフリー型有機ボロン錯体を基盤とする常温燐光物質の創成
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13J10489
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
酒井 敦史 大阪府立大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | 常温燐光結晶 / 凝集誘起発光 / 分子間相互作用 / 重原子効果 / メタルフリー材料 / ハロゲン結合 / 水素結合 / 励起マルチマー |
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| Research Abstract |
本研究は, ハロゲン原子(塩素, 臭素, およびヨウ素)を導入したジアロイルメタナートボロンジフロリド誘導体1a-cBF_2を新規合成し, ハロゲン原子の内部および外部重原子効果によって, 新規常温燐光材料を創成することを目的としている. 平成25年度では, 申請書に従い研究を遂行し, 以下の三点を達成した.
①ハロゲン原子置換体1a-cBF_2の新規合成
新規合成した、1a-cBF_2を核磁気共鳴, 元素分析等によって同定し, 純度を確認した. また, 来年度の目標であった1a-cBF_2の結晶構造解析にも成功した.
②溶液中における1a-cBF_2の発光特性に対する内部重原子効果および外部重原子効果の評価
n-BuCI溶液中における1a-cBF_2は常温で蛍光のみを示した. 一方, その溶液を低温にすることで, よりヨウ素原子を有する1cBF_2は蛍光に加えて, 長波長領域に燐光を示した. このことから1BF_2の発光特性に内部重原子効果が顕著に働くことがわかった. さらに, n-BuCl裏溶液中に重原子(CH_3I)を添加すると1a, bBF_2も低温下で燐光を示した, このことから外部原子効果が1BF_2の発光特性に顕著に働くことを明らかにした.
③結晶状態における1a-cBF_2の発光特性の評価
燐光スペクトル測定, 燐光寿命測定の結果から, ヨウ素原子置換体1cBF_2の結晶のみが常温燐光を示した. 興味深いことに, その1cBF_2結晶の発光量子収率は0.25であり, 非常に珍しい高効率な常温燐光結晶であることを明らかにした.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度ならびに来年度の研究計画の①ハロゲン原子置換体1a-cBF_2の新規合成, ②溶液中における1a-cBF_2の発光特性に対する内部重原子効果および外部重原子効果の評価, ③結晶状態における1a-cBF_2の発光特性の評価をおこない, その詳細な結果を"ハロゲン原子を有するジアロイルメタナートボロンジフロリドの発光特性"というタイトルで日本化学会第94春季年会等にて発表できた.
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| Strategy for Future Research Activity |
現在の課題は1cBF_2の常温燐光メカニズムが十分に解明されていないことである. 本年度に得られた1a-cBF_2の結晶構造をもとにして, その結晶構造と燐光特性の関係を密度汎関数理論計算等により明らかにする. また, さらに高効率な常温燐光結晶の創成を試みる.
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