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2018 Fiscal Year Annual Research Report

High Efficient Circular Polarized Luminescence by Singlet Fission in Chiral Metal Organic Frame Work

Publicly Offered Research

Project AreaCoordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules
Project/Area Number 17H05381
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

酒井 隼人  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60708486)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Keywords一重項分裂 / 金属有機構造体 / ペンタセン
Outline of Annual Research Achievements

ペンタセンを代表とするアセンは一重項分裂(SF)発現可能な分子である。このペンタセンを二分子連結した二量体はSFを定量的に発現することができる。そこで、この二量体に着目し研究を行ってきた。本研究の基盤となる金属有機構造体(MOF)には通常、剛直な分子を配位子として利用する必要がある。そこで、剛直なペンタセン二量体の合成に取り組んだ。剛直という観点からペンタセン二量体と配位部位を直線状に連結した分子を設計し、ペンタキノンから7段階で合成に成功した。次にSFを評価するためフェムト秒過渡吸収測定を行った。その結果収率200%で三重項の生成が確認されたことから、合成したペンタセン二量体でSFが発現することを確認した。このペンタセン二量体と硝酸亜鉛を用いて、MOFを合成した。合成には、MOFの合成法の一つである蒸気拡散法を用いて行ったところペンタセンの特徴的な青色の微結晶体が得られた。得られた微結晶の内部構造を決定するため粉末X線およびIRスペクトルの測定を行った。その結果、paddlewheel型錯体を架橋部位し、架橋配位としてペンタセン二量体が利用されていることが確認された。合成したMOFのフェムト秒過渡吸収測定を行いSF発現の確認し、三重項が200%で生成していることを確認し、SF発現可能なMOFを初めて合成することに成功した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results)

  • [Int'l Joint Research] タンペレ工科大学(フィンランド)

    • Country Name
      FINLAND
    • Counterpart Institution
      タンペレ工科大学
  • [Journal Article] Significant Enhancement of Absorption and Luminescence Dissymmetry Factors in the Far-Red Region: A Zinc(II) Homoleptic Helicate Formed by a Pair of Achiral Dipyrromethene Ligands2018

    • Author(s)
      Ito Hiroaki、Sakai Hayato、Okayasu Yoshinori、Yuasa Junpei、Mori Tadashi、Hasobe Taku
    • Journal Title

      Chemistry - A European Journal

      Volume: 24 Pages: 16889~16894

    • DOI

      10.1002/chem.201804171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High‐Yield Generation of Triplet Excited States by an Efficient Sequential Photoinduced Process from Energy Transfer to Singlet Fission in Pentacene‐Modified CdSe/ZnS Quantum Dots2018

    • Author(s)
      Sakai Hayato、Inaya Ryutaro、Tkachenko Nikolai V.、Hasobe Taku
    • Journal Title

      Chemistry -A European Journal

      Volume: 24 Pages: 17062~17071

    • DOI

      10.1002/chem.201803257

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multiexciton Dynamics Depending on Intramolecular Orientations in Pentacene Dimers: Recombination and Dissociation of Correlated Triplet Pairs2018

    • Author(s)
      Sakai Hayato、Inaya Ryutaro、Nagashima Hiroki、Nakamura Shunta、Kobori Yasuhiro、Tkachenko Nikolai V.、Hasobe Taku
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      Volume: 9 Pages: 3354~3360

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.8b01184

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Concentration-dependent photophysical switching in mixed self-assembled monolayers of pentacene and perylenediimide on gold nanoclusters2018

    • Author(s)
      Kato Daiki、Sakai Hayato、Araki Yasuyuki、Wada Takehiko、Tkachenko Nikolai V.、Hasobe Taku
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 20 Pages: 8695~8706

    • DOI

      10.1039/C8CP00174J

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observation of Quantitative Intermolecular Two-Electron Transfer Process through Highly Efficient Singlet Fission in Tetracene Dimer2019

    • Author(s)
      中村俊太・酒井隼人・長嶋宏樹・小堀 康博・Nikolai, TKACHENKO・羽曾部卓
    • Organizer
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
  • [Presentation] 半導体ナノ粒子上にアルカンチオール単分子膜を介して化学修飾したペンタセン二量体の構造および光物性評価2019

    • Author(s)
      三枝稔幸・酒井隼人・羽曾部卓
    • Organizer
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
  • [Presentation] ペンタセン二量体を基盤とする新規配位高分子の合成と光物性2019

    • Author(s)
      酒井隼人・TKACHENKO Nikolai・羽曾部卓
    • Organizer
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
  • [Presentation] キラル連結部位で架橋したボロンジピロメテン二量体の合成 と分光特性2019

    • Author(s)
      津田絢斗・酒井隼人・羽曾部卓
    • Organizer
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
  • [Presentation] 量子ドット表面にアルカンチオール単分子膜を介して化学修 飾したテトラセン誘導体の合成および光物性評価2019

    • Author(s)
      北野麻奈・酒井隼人・羽曾部卓
    • Organizer
      日本化学会 第99春季年会 (2019)
  • [Presentation] テトラセンアルカンチオール修飾金ナノクラスターにおける一重項分裂の制御と反応展開2018

    • Author(s)
      三枝稔幸・酒井隼人・Nikolai, TKACHENKO・ 羽曾部卓
    • Organizer
      2018 年光化学討論会
  • [Presentation] アセチレンを架橋部位とするペンタセン二量体の構造評価と一重項分裂への展開2018

    • Author(s)
      鈴木悠大・酒井隼人・Nikolai, TKACHENKO・ 羽曾部卓
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] アデニンを有する新規ペンタセン誘導体の合成と超分子集合体への展開2018

    • Author(s)
      廣田知司・酒井隼人・Nikolai, TKACHENKO・ 羽曾部卓
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会
  • [Presentation] 新規ヘキサセン二量体の合成と高効率な一重項分裂の発現2018

    • Author(s)
      中村俊太・酒井隼人・Nikolai, TKACHENKO・ 羽曾部卓
    • Organizer
      第29回基礎有機化学討論会

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Published: 2019-12-27  

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