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2015 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

Research Project

Project/Area Number 13J10489
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

酒井 敦史  大阪府立大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
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
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度では,ハロゲン原子を有するメタルフリー型有機ボロン錯体の合成ならびにその常温燐光特性評価を積極的におこなった.また,本年度の目標であったヨウ素の原子を有するボロン錯体の結晶状態における燐光メカニズムについて解明するために,密度汎関数理論計算を用いて,その分子間相互作用の詳細を解析にも成功した.
これまでの研究で,項間交差を促進させるために重原子としてヨウ素原子を導入した有機ボロン錯体の結晶が顕著な常温燐光を示すことを明らかにしてきた.本年度では,その常温燐光に寄与する分子間相互作用を評価した.単結晶X線構造解析と計算化学的手法により,結晶中の有機ボロン錯体の分子のベンゼン環と隣接分子のジヒドロジオキサンボリニン環との連続した重なりに由来した堅いパッキング構造の形成によって,最低励起一重項状態と最低励起三重項状態から基底一重項状態(S1→S0とT1→S0)への熱失活が抑制されることがわかった.また,最低励起一重項状態から最低励起三重項状態(S1→T1)への効率的な項間交差が,禁制なS1→S0電子遷移ならびにS1-T1 またはS1-T2間の小さなエネルギーギャップをもつ「励起マルチマー」の形成により促進されることがわかった.上記の二つの要因によって,有機ボロン錯体の常温燐光が生じることを明らかにした.
上記の結果については,第18回ヨウ素学会シンポジウムでポスター発表しており,申請者は優秀ポスター賞の受賞に至っている.また,本研究に関連する有機ボロン錯体の「励起マルチマー」についての研究が,Chemistry - A European Journal(Wiley-VCH社,総合化学雑誌)に掲載され,本雑誌のInside Back CoverおよびHot Paperに採択された.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Substituent-Dependent Backward Reaction in Mechanofluorochromism of Dibenzoylmethanato Difluoroboron Derivative2016

    • Author(s)
      Sagawa, T.; Ito, F.; Sakai, A.; Ogata, Y.; Tanaka, K.; Ikeda, H.
    • Journal Title

      Photochem. Photobiol. Sci.

      Volume: 15 Pages: 420-430

    • DOI

      10.1039/C5PP00453E

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of a Cyclic Polyphenylene Array for a Zigzag-Type Carbon Nanotube Segment2015

    • Author(s)
      Sekiguchi, R.; Takahashi, K.; Kawakami, J.; Sakai, A.; Ikeda, H.; Ishikawa, A.; Ohta, K.; Ito, S.
    • Journal Title

      J. Org. Chem.

      Volume: 80 Pages: 5092-5110

    • DOI

      10.1021/acs.joc.5b00485

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorescence Behavior Associated with a Possible Intercolumnar Charge-transfer Interaction Formed in the Crystalline State of Dyad Consisting of Mesitylene (Donor) and 1,4-Dicyano-2-methylnaphthalene (Acceptor) Units2015

    • Author(s)
      Ohta, E.; Kobayashi, H.; Sakai, A.; Matsui, Y.; Sato, H.; Ikeda, H.
    • Journal Title

      Rapid Commun. Photosci.

      Volume: 4 Pages: 31-33

    • DOI

      10.5857/RCP.2015.4.2.31

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel Fluorescence Domain "Excited Multimer" Formed upon Photoexcitation of Continuously -stacked Diaroylmethanatoboron Difluoride Molecules with Fused π-Orbital in Crystals2015

    • Author(s)
      Sakai, A.; Ohta, E.; Yoshimoto, Y.; Tanaka, M.; Matsui, Y.; Mizuno, K.; Ikeda H.
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 21 Pages: 18128-18137

    • DOI

      10.1002/chem.201503132

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヨウ素原子を導入したジアロイルメタナートボロンジフロリドの結晶状態における常温燐光特性2015

    • Author(s)
      酒井敦史,太田英輔,松井康哲,池田 浩
    • Organizer
      第18回ヨウ素学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉大学 (千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-16
  • [Remarks] Ikeda Laboratory

    • URL

      http://www.chem.osakafu-u.ac.jp/ohka/ohka5/index.html

URL: 

Published: 2016-12-27  

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