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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Establishment of the method to regulate emission colors in aggregation systems using molecular movement

Research Project

Project/Area Number 20H02813
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

武田 洋平  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60608785)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsメカノクロミズム / 立体配座 / 有機EL / 熱活性化遅延蛍光 / ゲルマニウム / 電荷移動 / ドナー・アクセプター
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。2022年度は、前年度までに得られた知見を基に、独自に開発した電子欠損型アザアセンであるジベンゾフェナジンを電子アクセプター、そして原子半径が炭素や窒素原子よりも大きなゲルマニウム原子を架橋原子として有するジアリールアミンを電子ドナーとして活用することで、新規なドナー・アクセプター・ドナー(D-A-D)分子を設計・合成し、その基礎物性を系統的に調査した。その結果、当該分子は、設計通り「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を顕著に変化させることを見出し、本基盤研究における分子設計の妥当性を検証した。時間分解分光測定の結果、当該分子がホスト材料中、熱活性化遅延蛍光を示し、有機EL素子の発光材料として活用すると、7.7%の外部量子効率を示し、第1世代の有機EL発光材料を用いた場合よりも高いことがわかった。また、理論化学計算により、遅延蛍光の発現メカニズムを明らかにした。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 8 results)

  • [Int'l Joint Research] Silesian University of Technology(ポーランド)

    • Country Name
      POLAND
    • Counterpart Institution
      Silesian University of Technology
  • [Int'l Joint Research] Technological University of Denmark(デンマーク)

    • Country Name
      DENMARK
    • Counterpart Institution
      Technological University of Denmark
  • [Journal Article] Dual-photofunctional organogermanium compound based on donor-acceptor-donor architecture2022

    • Author(s)
      Nyga Aleksandra、Kaihara Takahito、Hosono Takumi、Sipala Massimiliano、Stachelek Patrycja、Tohnai Norimitsu、Minakata Satoshi、de Sousa Leonardo Evaristo、de Silva Piotr、Data Przemyslaw、Takeda Youhei
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 58 Pages: 5889~5892

    • DOI

      10.1039/D2CC01568D

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparative study of thermally activated delayed fluorescent properties of donor?acceptor and donor-acceptor-donor architectures based on phenoxazine and dibenzo[a,j]phenazine2022

    • Author(s)
      Izumi Saika、Govindharaj Prasannamani、Drewniak Anna、Crocomo Paola Zimmermann、Minakata Satoshi、de Sousa Leonardo Evaristo、de Silva Piotr、Data Przemyslaw、Takeda Youhei
    • Journal Title

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      Volume: 18 Pages: 459~468

    • DOI

      10.3762/bjoc.18.48

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dibenzophenazine‐Based TADF Emitters as Dual Electrochromic and Electroluminescence Materials2022

    • Author(s)
      Zimmermann Crocomo Paola、Okazaki Masato、Hosono Takumi、Minakata Satoshi、Takeda Youhei、Data Przemyslaw
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 28 Pages: e202200826

    • DOI

      10.1002/chem.202200826

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of TADF/RTP-Active Multi-Photofunctional Organic Emitters: Lessons from Reactions and Molecules2022

    • Author(s)
      Youhei Takeda
    • Organizer
      NTU Chemistry Lectures in Spring Semester 2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of TADF/RTP-Active Multi-Photofunctional Organic Emitters2022

    • Author(s)
      Youhei Takeda
    • Organizer
      The inaugural OU-WUT joint symposium on physical organic chemistry 2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of TADF-Active Multi-Photofunctional Organic Materials Based on Novel Constructive Methods of Azaaromatics2022

    • Author(s)
      Youhei Takeda
    • Organizer
      International Conference on the Science and Technology of Synthetic Metals 2022 (ICSM 2022)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ホウ素で架橋したジフェニルアミンを電子ドナー、ジベンゾフェナジンを電子アクセプターとするD-A-D分子の合成および光物性2022

    • Author(s)
      中川 陸, 武田洋平, 南方聖司
    • Organizer
      第56回有機反応若手の会
  • [Presentation] ホウ素で架橋したジフェニルアミンを電子ドナー、ジベンゾフェナジンを電子アクセプターとするD-A-D分子の合成および光物性2022

    • Author(s)
      中川 陸, 武田洋平, 南方聖司
    • Organizer
      第42回有機合成若手セミナー
  • [Presentation] Development of TADF/RTP-Active Multi-Photofunctional Organic Emitters2022

    • Author(s)
      Youhei Takeda
    • Organizer
      6th International Workshop on Nano and Biophotonics (IWNBP 2022)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Development of External Stimuli-Responsive Organic Chromic Materials Based on Molecular Conformational Change2022

    • Author(s)
      Youhei Takeda
    • Organizer
      11th International Workshop on Infrared Microscopy and Spectroscopy with Accelerator Based Sources (WIRMS 2022)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 分子の形と元素の性質で産み出す多機能性発光分子2022

    • Author(s)
      武田洋平
    • Organizer
      信州大学繊維学部 講演会
    • Invited
  • [Presentation] Development of TADF/RTP-Active Multi-Photofunctional Organic Emitters Based on Dibenzo[a,j]phenazine-Cored Donor-Acceptor-Donor Architectures2022

    • Author(s)
      Youhei Takeda
    • Organizer
      Japan Taiwan Bilateral Workshop on Nano-Science 2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ホウ素で架橋したジフェニルアミンを電子ドナー、ジベンゾフェナジンを電子アクセプターとする新規D-A-D分子の合成および光物性2022

    • Author(s)
      中川 陸, 武田洋平, 南方聖司
    • Organizer
      第49回有機典型元素化学討論会
  • [Presentation] 分子の形と元素の性質を活用する有機発光材料の創製2022

    • Author(s)
      武田洋平
    • Organizer
      第92回触媒化学融合研究センター講演会
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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