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2013 Fiscal Year Research-status Report

ホウ素、ケイ素およびリン複合共役系分子の構築

Research Project

Project/Area Number 24550042
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

三治 敬信  東京工業大学, フロンティア研究機構, 特任教授 (00287484)

Keywords典型元素化学
Research Abstract

π共役系の側鎖または主鎖中にホウ素、ケイ素、あるいはリンを導入すると、π電子とホウ素の空のp軌道とのp-π*共役、またケイ素とのσ-πあるいはσ*-π*共役、またリンの孤立電子対とのn-π共役などの軌道間相互作用によって特異な電子状態また興味深い光物性を示す。ここで複数個の異なる典型元素をπ共役系へ導入した場合には、同一分子内にそれぞれp-π、σ-π、σ*-π*、あるいはn-π共役が存在することになる。これらの複合型交差共役系を合成し、その電子状態および吸収、発光特性について検討を目的とした。
例えば、オリゴ(p-フェニレンエチニレン)の側鎖に例えばジメシチルボリル(B)基とジフェニルホスホリル(P)基を導入した場合、母体のp-フェニレンエチニレン骨格のπ共役に対し、側鎖方向にホウ素によるp-π共役とリンによるn-π共役の異なる共役系が同一分子内に存在することになる。この特異な共役系によって分子のHOMOおよびLUMOは母体のπ共役に対して大きく変化することが期待される。またリンは多様な結合様式をとることが出来、酸化(-P(=O))や金属配位などの化学的な修飾が可能で、これに伴いその電子状態と構造が変化する。一方、母体となるπ共役系に電子供与あるいは電子吸引性基を導入するとπ共役系自体の電子状態が変化し、典型元素との軌道間相互作用も大きく摂動を受けることになる。
ホウ素、ケイ素またリンのうち異なる二種類を導入したジエチニルベンゼンと芳香族ハロゲン化物とのカップリング反応によって合成した複合共役系分子の吸収および蛍光スペクトルの光物性測定と、フッ素アニオンやルイス酸、塩基、および金属等を添加による、光物性変化とセンシング機能について検討した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ホウ素、ケイ素あるいはリンの典型元素の導入によるパイ共役電子系の変化、また交差型モデル分子の電子状態について基礎的な知見を得る事が出来た。またフッ化物アニオン等の添加による物性変化の観測などにより、ホウ素、ケイ素あるいはリンの典型元素の特徴に基づく機能について確認した。前年度の研究スタート遅れがあり、研究全体の進捗としてはやや遅れてはいるが今年度の目標は達成したものと考えている。

Strategy for Future Research Activity

これまで得られた知見とともに、引き続き、ホウ素、ケイ素またリンを導入したX字型元素ハイブリッド共役分子系ハイブリッド分子およびポリマーの合成を行い、これらの光物性、また、フッ素アニオンやルイス酸、塩基、あるいは金属等を添加し、X字型元素ハイブリッド共役分子の光物性変化やセンシング機能についてさらに検討する。またケイ素置換π電子系において遷移金属を用いないカップリング反応が進行する予備的知見が得られたので、これについても研究を進める。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

初年度に研究代表者の移動があったこともあり、当初予定していた研究進行が遅れており、次年度使用額が生じた。
研究セットアップに時間がかかり研究達成度が遅れていることもあり、繰り越した研究費を次年度に使用し、研究進行のスピードアップを図る。研究費としては実験ガラス器具および薬品等を主に考えている。

  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Luminescent Aggregates of 1,2,3,4,5-Pentaphenylphosphole Oxide for Nitroaromatic Explosive Detection2013

    • Author(s)
      K. Shiraishi, T, Sanji, M. Tanaka
    • Journal Title

      J. Mol. Eng. Mater.

      Volume: 1 Pages: 1341 - 13414

    • DOI

      10.1142/S2251237313400017

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ケイ素置換パイ電子系の連鎖的重合反応2014

    • Author(s)
      三治敬信, 彌田智一
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] Aggregation-Induced Emission Active Materials for Melamine and Biogenic Amine Sensing2013

    • Author(s)
      Takanobu Sanji
    • Organizer
      The 13th Pacific Polymer Conference (PPC2013)
    • Place of Presentation
      Kaohsiung, Taiwan
    • Year and Date
      20131117-20131122
  • [Presentation] Fluorometric Sensing of Biogenic Amines with Aggregation-Induced Emission-Active Tetraphenylethenes2013

    • Author(s)
      Takanobu Sanji
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Aggregation-Induced Emission
    • Place of Presentation
      Wuhan, Chaina
    • Year and Date
      20130517-20130520
    • Invited
  • [Book] 有機ケイ素化学2013

    • Author(s)
      坂本健吉・三治敬信・辻 勇人
    • Total Pages
      17
    • Publisher
      化学同人
  • [Book] Aggregation-induced Emission: Phenomena, Materials and Application, -Applications-2013

    • Author(s)
      T. Sanji, M. Tanaka,
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      Wiley

URL: 

Published: 2015-05-28  

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