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2015 Fiscal Year Annual Research Report

非平衡分子集合体の電子励起状態での光応答協同性発現機構の解明と電子準位制御

Publicly Offered Research

Project AreaApplication of Cooperative-Excitation into Innovative Molecular Systems with High-Order Photo-functions
Project/Area Number 15H01081
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

伊藤 冬樹  信州大学, 学術研究院教育学系, 准教授 (80403921)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords非平衡分子集合体 / 蛍光スペクトル / ジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体 / 液滴クラスター
Outline of Annual Research Achievements

有機分子集合体による光機能として,人工光合成,有機太陽電池に代表される光エネルギー変換過程の実現・高効率化やフォトクロミック反応を利用した光-力学変換などが挙げられる.我々は,有機分子集合状態における分子間の協同的な相互作用にともなう電子状態変化に着目して研究を進めてきている.特に,有機結晶生成過程における蛍光スペクトルの変化,および集合体での波長選択的な高効率電子移動消光反応を報告した.本研究では,有機分子集合化過程において発現する非平衡分子集合体の電子励起状態での光応答の協同性発現機構の解明とそれに基づく電子準位制御を目的とした.
ジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体(BF2DBM)は,アモルファス-結晶相転移に基づく蛍光性メカノクロミズムを示す分子である.BF2DBMの溶液液滴の蒸発過程における蛍光スペクトル変化を測定した.溶液状態では,波長433nmにピークをもつ紫色の発光を示す.時間経過とともに550 nm付近の橙色を示す蛍光強度が増加した.その後,この蛍光は445, 470 nm付近の青色を示す蛍光強度の増加にともない減少した.各時間で観測されたスペクトルの波形分離によって得られた相対蛍光強度の時間変化より,結晶生成初期過程のスキームを提案した.過渡的に観測された発光種はアモルファス的な非平衡分子集合状態からの光応答挙動であり,結晶核生成初期段階におけるクラスター的分子種の存在を示唆している.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

領域内共同研究の成果により,結晶多形現象,分子設計,各種測定,解析等の遂行ならびに議論を通して,加速的に研究計画が進んだことより判断した.

Strategy for Future Research Activity

高次光機能集合系の構築と今後の分子系の光利用関連諸課題の解決に向けた共通基盤の確立を進めるため,有機固体・分子集合体中,ひいては有機分子集合体形成の非平衡状態で発現する電子準位に関する知見を深め,集合系における多数励起子の高速消滅など,光エネルギー利用に対する大きな制限を凌駕する方法論の確立を目指していく.

  • Research Products

    (17 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ENS Cachan/Lille Univeristy/Universite Paris 13(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      ENS Cachan/Lille Univeristy/Universite Paris 13
  • [Journal Article] Fluorescence Enhancement of a Dicyanostilbene Derivative Film Casted from an Alcoholic Solution Triggered by UV light Irradiation2016

    • Author(s)
      Jun-ichi Fujimori, Akio Katsuki, Fuyuki Ito
    • Journal Title

      Chem. Lett.

      Volume: 45 Pages: 421-423

    • DOI

      10.1246/cl.151195

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Substituent-Dependent Backward Reaction in Mechanofluorochromism of Dibenzoylmethanatoboron Difluoride Derivatives2016

    • Author(s)
      Takehiro Sagawa, Fuyuki Ito, Atsushi Sakai, Yudai Ogata, Keiji Tanaka, Hiroshi Ikeda
    • Journal Title

      Photochem. Photobiol. Sci.

      Volume: 15 Pages: 420-430

    • DOI

      10.1039/c5pp00453e

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Direct Visualization of the Two-step Nucleation Model by Fluorescence Color Changes during Evaporative Crystallization from Solution2016

    • Author(s)
      Fuyuki Ito, Yukino Suzuki, Jun-ichi Fujimori, Takehiro Sagawa, Mitsuo Hara, Takahiro Seki, Ryohei Yasukuni, and Marc Lamy de la Chapelle
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 6 Pages: 22918

    • DOI

      10.1038/srep22918

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Properties and Evolution of Emission in Molecular Aggregates of a Perylene Ammonium Derivative in Polymer Matrices2015

    • Author(s)
      Fuyuki Ito, Hirofumi Sato, Yuri Ugachi, Narumi Oka, Syoji Ito and Hiroshi Miyasaka
    • Journal Title

      Photochem. Photobiol. Sci.

      Volume: 14 Pages: 1896-1902

    • DOI

      10.1039/c5pp00196j

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Solvent Viscosity Effect on Triplet-Triplet Pair in Triplet Fusion2015

    • Author(s)
      Kana Yokoyama, Yusuke Wakikawa, Tomoaki Miura, Jun-ichi Fujimori, Fuyuki Ito, Tadaaki Ikoma
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B

      Volume: 119 Pages: 15901-15908

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.5b11208

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Photochemistry of Molecular-assembly Systems Probed by the Fluorescence Modulation2016

    • Author(s)
      Fuyuki Ito
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      2016-03-26
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ルミネッセンス化学研究を通した教員養成・アウトリーチ活動2016

    • Author(s)
      伊藤冬樹
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会 特別企画「ルミネッセンス化学アンサンブル」
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Invited
  • [Presentation] Fluorescence Visualization of Solvent Evaporative Crystallization2016

    • Author(s)
      Fuyuki Ito
    • Organizer
      Seminar Invite Laboratoire CSPBAT
    • Place of Presentation
      Universite Paris 13
    • Year and Date
      2016-02-22
    • Invited
  • [Presentation] Cooperative fluorescence color changes of a dibenzoylmethane boron complex during the molecular assembling process2015

    • Author(s)
      Fuyuki Ito, Yukino Suzuki, Jun-ichi Fujimori and Takehiro Sagawa
    • Organizer
      International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PacifiChem 2015)
    • Place of Presentation
      Hawaii
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fluorescence Visualization of Molecular Assembly Processes during Solvent Evaporation2015

    • Author(s)
      Fuyuki Ito
    • Organizer
      國立交通大學應用化學系 104年 前瞻跨領域基礎科學中心 尖端生物分子探測 専題演講
    • Place of Presentation
      台湾国立交通大学
    • Year and Date
      2015-11-17
    • Invited
  • [Presentation] 会合誘起増強発光性分子の分子集合化にともなう動的および静的蛍光変化2015

    • Author(s)
      伊藤冬樹,藤森隼一,岡 愛巳,伊都将司,宮坂 博
    • Organizer
      第24回有機結晶シンポジウム
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2015-11-01 – 2015-11-03
  • [Presentation] 蛍光変化に基づくジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体の結晶生成ダイナミクス2015

    • Author(s)
      伊藤冬樹,鈴木雪乃,藤森隼一,狭川雄大
    • Organizer
      2015年光化学討論会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学
    • Year and Date
      2015-09-11
  • [Presentation] 非平衡分子集合体の電子励起状態での光応答協同性発現機構の解明2015

    • Author(s)
      伊藤冬樹
    • Organizer
      アルプスサイエンスセミナー
    • Place of Presentation
      乗鞍ステーション(長野県松本市)
    • Year and Date
      2015-08-28
    • Invited
  • [Presentation] Molecular dynamics of initial stage of crystal formation process as detected by aggregation-induced emission2015

    • Author(s)
      Fuyuki Ito, Jun-ichi Fujimori, Shoji Ito and Hiroshi Miyasaka
    • Organizer
      22nd International Conference on the Chemistry of the Organic Solid State (ICCOSS 2015)
    • Place of Presentation
      Niigata, Japan
    • Year and Date
      2015-07-17 – 2015-07-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fluorescence properties of Dibenzoylmethane Boron complex depending on the aggregated states in polymer films and crystallization process2015

    • Author(s)
      Fuyuki Ito, Yukino Suzuki, Jun-ichi Fujimori and Takehiro Sagawa
    • Organizer
      27th International Conference on Photochemistry (ICP 2015)
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea
    • Year and Date
      2015-07-02
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.shinshu-u.ac.jp/faculty/education/course/science/chemistry2/index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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