2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of electronic properties of singlet biradicals in the excited state
| Project/Area Number |
18H01965
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
久保 孝史 大阪大学, 理学研究科, 教授 (60324745)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 雅由 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (80252568)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 一重項ビラジカル / シングレットフィッション / Ｂａｉｒｄ芳香族性 / 三重項状態 / オルトキノジメタン / フェナレニル / アントラセン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、一重項ビラジカル種の励起状態の性質を解明するため、シングレットフィッション（ＳＦ）とＢａｉｒｄ芳香族性の二点に注目し、その発現機構の実験的・理論的解明、実験的検証に適した化合物の分子設計と実際の合成、さらには合成した化合物の物性評価を通じた新しい現象の探索を行うことを研究目的としている。
２０２０年度の実験計画では、まずＳＦに関しては、ＳＦに適した分子の合成を行うことを目標としていた。オルトキノイド構造を持つ分子「シグマレン」の合成・単離に成功し、その構造、反応性、励起状態の電子構造について明らかにすることができた。アントラセンクラスターについても合成に成功し、電子吸収スペクトル測定や過渡吸収スペクトル測定などから、光励起子がアントラセン２枚にとどまることを実験的に明らかにした。これらの知見は、ＳＦの機構解明につながる成果である。またラジカル積層体の結晶の吸収スペクトルから、積層体は二光子吸収断面積が大きいことを明らかにした。
Ｂａｉｒｄ芳香族性については、二つのアントラセン環が異常に接近した状態を作り出すことに成功し、その光物性を詳細に解明した。その結果、アントラセン環が重なり合う部分で反芳香族的な軌道の配置になっていることを計算化学的に明らかにすることができた。この結果は、Ｂａｉｒｄ芳香族性の発現機構の解明につながるものである。
その外にも、長い炭素ー炭素単結合をもつ化合物が、ＳＦの候補分子になるかどうかを検証するため、一重項ビラジカル性の程度を理論的および実験的に明らかにした。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
