2020 Fiscal Year Annual Research Report
反芳香族化合物の系統的発光特性評価と希土類様発光色素の創製への展開
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19H02688
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山下 健一 大阪大学, 理学研究科, 講師 (40468145)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 反芳香族化合物 / 反Kasha発光 / 有機発光色素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、昨年度S1,S2二重発光特性が示唆されたコア置換イソフロリン誘導体の詳細な発光特性の評価を行った。S1発光に関して近赤外発光光度計を用いて発光波長の厳密な調査を行ったところ、その発光波長端は1000 nmを超えることを明らかにした。また、S1およびS2発光の量子収率は、どちらも１％以下であり、また発光寿命は非常に短く１０ピコ秒以下であることを明らかにした。
また、新たな反芳香族化合物の合成を行った。まず昨年度用いたコア置換イソフロリンに関して周辺置換基の異なる誘導体を合成し、その構造と反芳香族性の評価を行った。その結果、meso位の置換基のサイズが、イソフロリンの平面性、さらには反芳香族性に顕著な影響を与えることを明らかにした。具体的には立体障害が小さな２-チエニル基を導入したイソフロリンは、既報のフェニル基を有するイソフロリンよりも弱い反芳香族性を示すことを、NMR、結晶構造解析、および量子化学計算から明らかにした。また、量子化学計算から、かさ高い置換基を導入することで、イソフロリンの反芳香族性が顕著に強くなることが示唆された。これは、強い反芳香族性を示す化合物の設計に貢献することが期待される。
また、ポルフィリンと同様に環中心に様々な金属イオンを導入可能なイソフロリンの合成にも成功した。このイソフロリン配位子および金属錯体においても、反Kasha発光を示すことが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
上述の通り、当初の目標であったイソフロリン誘導体における反Kasha発光特性をおよそ確認することができた。また、今後の発光特性の調査対象となる反芳香族化合物の合成にも成功した。
一方で、反芳香族化合物における反Kasha発光の一般性を示すための、イソフロリン以外の新たな反芳香族化合物の合成が遅れており、発光特性の調査までには至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、先ず反芳香族化合物における反Kasha発光の一般性を示すための合成および発光特性の調査を行う。現在π電子数がイソフロリンよりも少ない反芳香族化合物の合成に取り組んでおり、合成が済み次第、発光特性を行う。
また、現時点でイソフロリン反Kasha発光における一番の課題は、低い量子収率である。今後、昨年度までに合成した反芳香族性の強さの異なるイソフロリン誘導体の発光特性を調査することで、反芳香族性と反Kasha発光特性の相関関係を明らかにし、量子収率向上のための具体的な分子設計を確立することを目指す。
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