2018 Fiscal Year Annual Research Report
pi-System figuration by means of control of MECI structure toward novel photofunctions
Publicly Offered Research
| Project Area | pi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions |
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| Project/Area Number |
17H05145
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小西 玄一 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (20324246)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 凝集誘起発光色素 / パイ造形科学 / 蛍光 / 量子化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最近我々は、外部環境（粘度や極性）や機械的な刺激によりπ電子系分子の励起状態における最小円錐交差(MECI)構造へのアクセスを制御し、それにより発光性（on-off機能）を操作できる系を発見した。従来の結合軸の回転による内部変換過程の制御とは全く異なり、基盤となるπ平面そのものが折れるという構造変化が鍵である。機能の観点からは分子ローターやAIEの新しいメカニズムであり、学術的には、解析が困難な内部変換過程の中間体を捕捉した点で大きなインパクトを有している。
さて、MECI構造に着目すると、従来のPAHで芳香族求電子置換反応などが起こる位置や共役拡張に有効な位置とは別の場所が重要である場合があり、π電子系の新しい機能開発に大きな影響を与えると考えられる。本研究では、昨年度論文を発表したピレンに続いて、MECIを有利にする置換位置に強くねじれたアミンを導入するという手法で、ナフタレンやフェナントレンでも、AIE現象を達成した。MECIの考察からAIE色素を設計する研究は、多環芳香族化合物以外にも拡がっている。（検討中なので、詳細は未公表とする。）
溶液状態でMECI構造にアクセスし、固体状態でしない分子は、分子間で励起子の消滅が起きずに高い発光性を示す。この性質を利用して、超高効率発光色素の作製を行う。今回は、主鎖型ポリマーである、ポリカーボネート（近日中に論文公開）とポリアミド（掲載済）の合成とフィルムの作製に成功している。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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