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2012 Fiscal Year Annual Research Report

剛直立体規制による機能性π共役分子の創製

Research Project

Project/Area Number 22350087
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

大江 浩一  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90213636)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡本 和紘  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30552658)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords白色発光 / スピロ化合物 / ESIPT / インデノイミダゾール / フルオレン / カップリング反応
Research Abstract

効率的合成法の開発と分光法およびDFT計算を駆使して、有機単分子による白色発光を実現した。今年度は、単分子白色発光有機材料の創製を目指し、励起状態プロトン移動(ESIPT)により長波長発光する部分(ヒドロキシナフチルイミダゾール)と短波長発光する部分(2,7-二置換フルオレン)をスピロ結合で連結した分子を設計・合成した。
イミダゾールの1位窒素原子上へのアリール基の導入には、銅触媒とアリールボロン酸によるカップリング反応を、フルオレン2,7-位への共役分子の導入には、パラジウム触媒と有機スズ反応剤によるクロスカップリング反応をそれぞれ応用し、反応条件の検討を含めて効率の良い合成ルートを確立した。イミダゾール部分とフルオレン部分は、トリフルオロメタンスルホン酸による分子内フリーデル・クラフツ型の反応により連結しスピロ構造を構築した。
合成した各種置換様式のスピロ分子の紫外可視吸収スペクトルおよび蛍光発光スペクトルを測定し、CIE色度ダイアグラムも用いて最も効率の良い補色二色発光の条件を絞り込んだ。合成した分子の白色発光の調査において、理想的な白色発光には、次の相関があることが明らかになった。ESIPTをつかさどるイミダゾールの1位N上に電子求引性アリール基がある場合は、短波長発光をつかさどるフルオレンの2,7位に2-メチルチオフェンを導入する。一方、イミダゾールの同N上に電子供与性アリール基がある場合は、フルオレンの同一位置に2-フェニルエチニルチオフェンを導入すれば、理想的な白色発光が実現できることがわかった。このように、単一波長励起による短波長と長波長(補色関係)の同時蛍光発光が可能となり、高輝度の白色発光が実現できた。我々は、これまでにスピロ化合物の優れた熱安定性を明らかにしていることから、合成したスピロ化合物を用いたデバイスを作成し、有機ELへの応用も調査中である。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Gold-catalyzed cycloisomerization reactions of 2-(2-propynyl)pyridine N-oxides leading to indolizinones2012

    • Author(s)
      M. Murai, S. Kitabata, K. Okamoto, K. Ohe
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 48 Pages: 7622-7624

    • DOI

      10.1039/c2cc32628k

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pd- and Cu-catalyzed one-pot multicomponent synthesis of hetero alpha,alpha'-dimers of heterocycles2012

    • Author(s)
      T. Murata, M. Murai, Y. Ikeda, K. Miki, K. Ohe
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 14 Pages: 2296-2299

    • DOI

      10.1021/ol300718x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Practical synthesis of aromatic nitriles via gallium-catalyzed electrophilic cyanation of aromatic C-H bonds2012

    • Author(s)
      K. Okamoto, M. Watanabe, M. Murai, R. Hatano, K. Ohe
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 48 Pages: 3127-3129

    • DOI

      10.1039/c2cc18008a

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヨウ化シアンを用いた銅触媒によるアルキン類のシアノ化反応2013

    • Author(s)
      岡本和紘、渡部昌人、村井征史、大江浩一
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学草津キャンパス、滋賀
    • Year and Date
      20130322-20130325
  • [Presentation] 有機金属活性種の新規発生法に基づく有機合成2012

    • Author(s)
      大江浩一
    • Organizer
      第64回有機合成化学協会関東支部シンポジウムー新潟(長岡)シンポジウム
    • Place of Presentation
      長岡技術科学大学、新潟
    • Year and Date
      20121201-20121202
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis of Twin Carbon Nanorings and Their Inclusion of Fullerrenes2012

    • Author(s)
      T. Matsushita, K. Miki, K. Ohe
    • Organizer
      The 12th International Kyoto Conference on New Aspects of Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      リーガロイヤルホテル京都、京都
    • Year and Date
      20121112-20121116
  • [Presentation] Me3SiOTf-catalyzed Direct Conjugate Addition of Styrenes to beta-Silicon-substituted alpha,beta-Unsaturated Ketones2012

    • Author(s)
      K. Okamoto, E. Tamura, K. Ohe
    • Organizer
      The 59th Symposium on Organometallic Chemistry, Japan
    • Place of Presentation
      Osaka University, Osaka
    • Year and Date
      20120913-20120915
  • [Presentation] Palladium-catalyzed Decarboxylative Carbonylation of 4H-Isoxazol-5-ones2012

    • Author(s)
      K. Okamoto, T. Oda, T. Shimbayashi, K. Ohe
    • Organizer
      The 59th Symposium on Organometallic Chemistry, Japan
    • Place of Presentation
      Osaka University, Osaka
    • Year and Date
      20120913-20120915
  • [Remarks] 大江研究室

    • URL

      http://www.ehcc.kyoto-u.ac.jp/eh31/home/index-j.html

URL: 

Published: 2014-07-24  

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