2021 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of the method to regulate emission colors in aggregation systems using molecular movement
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20H02813
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
武田 洋平 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (60608785)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | メカノクロミズム / 立体配座 / ドナー・アクセプター / 外部刺激応答 / 有機EL / セレン / テルル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本基盤研究では、"分子同士の相互作用を避けて通れない分子凝集系において、孤立分子としての発光特性をバルクレベルにおいても顕在化させることは可能か? "という問い学術的「問い」に対する解の一つを見出すべく、i) 固体状態において分子間相互作用の影響が小さく、かつii) 外部 刺激によって「分子の動き」に 変化をもたらし、分子の基底および励起状態そのものに摂動を与えられる分子設計戦略に基づき多色発光性メカノクロミズを示す分子を創製することを目的とし ている。2021年度は、これまでに研究代表者が独自に見いだしている発光性メカノクロミズム分子の一般性を検証すべく、電子欠損型ジベンゾフェナジン骨格に立体配座の柔軟なジアリール アミン類を電子ドナーとして結合させたドナー・アクセプター・ドナー(D-A-D)分子を合成し、その基礎物性を系統的に調査した。電子ドナーとしてセレンを架橋元素とする電子ドナーを有するD-A-D分子は、期待通り、「擦る・加熱する・溶媒蒸気に晒す」など様々な外部刺激に応じてその発光色が顕著に変化することを見出し、本基盤研究における分子設計の有効性を確かめる ことができた。その一方で、テルル元素を架橋元素とする分子は、固体状態では発光を示さないことがわかった。興味深いことに、セレン含有D-A-D分子は、単一の溶液から3種類の異なる結晶多形を示し、これらはUVランプ照射下、異なる発光色を示すことを明らかにした。また、X線構造解析の結果、これら結晶多形中での分子の立体配座は、2つの結晶多形においては同じ配座ながら異なる積層様式をとっていることが明らかとなった。また、新たなD-A型D分子の合成ルートの開発にも成功し、本基盤研究の今後の推進に有益な知見を得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度も、昨年度に引き続き、これまで研究代表者が見出してきた発光性メカノクロミック分子の分子設計指針を、新しい分子骨格にも適用できたことから、本基盤研究課題における 作業仮説が合理的なものであることが追って検証された。また、分子設計指針の一般性を検証するための新規モデル化合物の合成にも成功していることから、当初の計画に沿って研究を推進できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに見出した多色発光性メカノクロミズム分子の設計指針に基づいて、新たなドナー・アクセプター型分子を合成し、引き続きその物性を調査する。
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