New Developments in Photophysical Properties through Supramolecular Interactions of Fluorescent Dyes

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K15256
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
• Research Institution: Kyoto Prefectural University
• Principal Investigator: Imayoshi Ayumi 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 助教 (20786462)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 円偏光発光 / 励起状態 / 遷移双極子モーメント

Outline of Final Research Achievements

Our research focused on developing compounds with high Circularly Polarized Luminescence (CPL) activity and advancing the understanding of translating CPL theory into molecular structures. We also pursued studies on the supramolecular stacking of fluorescent dyes. The results included proposing methods to visually predict CPL activity from molecular structures. Specifically, for certain molecules, by analyzing the instantaneous current during transitions, we could predict orientations of magnetic transition dipole moments crucial for enhancing CPL activity, thus deepening the theoretical understanding of excited-state chemistry.

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

円偏光発光 (CPL) は、化合物の励起状態の情報を如実に反映するという学術的な面や、3D ディスプレイ等への応用可能性といった社会的側面から、近年大きな注目を浴びている。本研究では、CPL活性の向上にとくに重要視されているものの、これまで掴み所のなかった磁気遷移双極子モーメントmについて学理を深めた。従来CPL の原理を実際の分子構造に反映することは困難であったが、本研究により励起状態の学理を深化させ、光物性をデザインする手段のひとつを提示することができた。