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波長選択円偏光源照射による円偏光発光性高分子の発生と制御

研究課題

研究課題/領域番号 16H04155
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子化学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

藤木 道也  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (00346313)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワード円偏光発光 / 円二色 / 不斉 / らせん / Cryprochirality / パリティ非保存 / 基底状態 / 励起状態 / 円二色性 / Cryprochiralit / 希土類 / 共役高分子 / 不斉合成 / セルロース / ポリシラン / スイッチ / アゾベンゼン / 光物性 / 円偏光 / シグマ共役高分子 / パイ共役高分子 / 発光 / 共役 / 生命
研究成果の概要

近年円偏光発光(CPL)性機能材料の研究が活発である。本研究では、1. 基底状態と励起状態の不斉構造は同一とは限らず、逆転、あるいは常に負符号のみを示す現象を見出した。2. 円偏光源の励起波長によって非フォトクロミック高分子、オリゴマー、低分子に不斉性が誘起され、その左右性は励起波長で支配されることを実証した。3. Mislowが提唱したCryprochiralityの概念を証明するため、1960年以降多くの理論家らによって予言されていた分子パリティー非保存説を支持する結果を、アキラル溶媒に溶解させたアキラルなnon-rigid蛍光分子の系統的なCPL分光実験から得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

1.円偏光源による不斉発生の励起波長依存性実験から、「生成物の不斉性は円偏光源の左右性で決定される」とされたvan't HoffやLeBelの時代からの定説を覆す結果を得た。
2.アキラルなnon-rigidな蛍光分子をアキラル溶媒に溶解させてCPL/CD特性と溶媒粘度の相関を計測したところ、量子化学トンネル効果による常に負符号のCPL/CD信号が出現した。1960年以降、多くの分子物理の理論家らによって予言されていた分子パリティー非保存説を不斉分光実験から支持する結果を得た。van't HoffやLeBelの時代から、左右分子はエネルギー的に等価であるとの常識を覆す結果を得た。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (22件) (うち国際共著 7件、 査読あり 22件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (3件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] 蘇州大学/中国科学技術大学/東北林業大学(中国)

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      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Universiti Malaysia Perlis(マレーシア)

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  • [国際共同研究] Universite Libre de Bruxelles(ベルギー)

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  • [国際共同研究] 蘇州大学(中国)

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      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoluminescent poly(4-vinylpyridine)-based ionic liquids coded with l- and d-histidine: a supramolecular self-assembly leading to the formation of red-shifted photoluminescent helical aggregates2019

    • 著者名/発表者名
      Puneet Puhup、Horechyy Andriy、Srivastava Rajiiv K.、Nandan Bhanu、Fujiki Michiya
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 10 号: 21 ページ: 2734-2740

    • DOI

      10.1039/c9py00181f

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      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Questions of Mirror Symmetry at the Photoexcited and Ground States of Non-Rigid Luminophores Raised by Circularly Polarized Luminescence and Circular Dichroism Spectroscopy. Part 2. Perylenes, BODIPYs, Molecular Scintillators, Coumarins, Rhodamine B, and DCM2019

    • 著者名/発表者名
      Michiya Fujiki, Julian R. Koe, Seiko Amazumi
    • 雑誌名

      Symmetry

      巻: 13 号: 3 ページ: 363-363

    • DOI

      10.3390/sym11030363

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      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aggregation-induced chiroptical generation and photoinduced switching of achiral azobenzene-alt-fluorene copolymer endowed with left- and right-handed helical polysilanes2019

    • 著者名/発表者名
      Chen, Hailing, Yin, Lu, Liu, Meng, Wang, Laibing, Fujiki, Michiya, Zhang, Wei, Zhu, Xiulin
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 9 号: 9 ページ: 4849-4853

    • DOI

      10.1039/c8ra09345h

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Chirality Induction and Modulation of Polymers by Circularly Polarized Light2019

    • 著者名/発表者名
      Yang Guang, Zhang Siyu, Hu Jingan, Fujiki Michiy, Zou Gang
    • 雑誌名

      Symmetry

      巻: 11 号: 4 ページ: 474-474

    • DOI

      10.3390/sym11040474

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of delayed-emissive poly (2, 7-carbazole) s having an anchored triazine pendant at N-position2019

    • 著者名/発表者名
      Fumihiro Aso, Hidehisa Kawashima, Michiya Fujiki, Masashi Kijima
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 10 号: 24 ページ: 3318-3324

    • DOI

      10.1039/c9py00152b

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Questions of Mirror Symmetry at the Photoexcited and Ground States of Non-Rigid Luminophores Raised by Circularly Polarized Luminescence and Circular Dichroism Spectroscopy: Part 1. Oligofluorenes, Oligophenylenes, Binaphthyls and Fused Aromatics2018

    • 著者名/発表者名
      Michiya Fujiki, Julian R. Koe, Takashi Mori, Yoshihiro Kimura
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 23 号: 10 ページ: 2606-2606

    • DOI

      10.3390/molecules23102606

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      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Combined Experimental and Theoretical Study on Circular Dichroism and Circularly Polarized Luminescence of Configurationally Robust D3-Symmetric Triple Pentahelicene2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Hiroki、Kato Yuka、Fujiki Michiya、Inoue Yoshihisa、Mori Tadashi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry A

      巻: 122 号: 37 ページ: 7378-7384

    • DOI

      10.1021/acs.jpca.8b05247

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Pivotal Biaryl Rotamer Bearing Two Floppy Pyrenes that Exhibits Cryptochiral Characteristics in the Ground State2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Hara, Masaki Yanai, Daiki Kaji, Motohiro Shizuma, Nobuo Tajima, Michiya Fujiki, Yoshitane Imai
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 3 号: 35 ページ: 9970-9973

    • DOI

      10.1002/slct.201801770

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unveiling controlled breaking of the mirror symmetry of Eu(fod)3 with α-/β-pinene and BINAP by circularly polarised luminescence (CPL), CPL excitation, and 19F-/31P{1H}-NMR spectra and Mulliken charges2018

    • 著者名/発表者名
      Abd Jalil Jalilah Fumio Asanoma, Michiya Fujiki
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry Frontiers

      巻: 5 号: 11 ページ: 2718-2733

    • DOI

      10.1039/c8qi00509e

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Optically Active Linear and Hyperbranched Polythiophenes Bearing BINOL Derivatives Emitting Circularly Polarized Luminescence2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Hara, Mamoru Okazaki, Takuma Kitatobe, Nobuo Tajima, Motohiro Shizuma, Atsushi Sudo, Hisashi Fujihara, Michiya Fujiki, Yoshitane, Imai
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 号: 9 ページ: 2718-2733

    • DOI

      10.1246/cl.180536

    • NAID

      130007472132

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Symmetry-based rational design for boosting chiroptical responses2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Hiroki、Ikenosako Mina、Kato Yuka、Fujiki Michiya、Inoue Yoshihisa、Mori Tadashi
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 1 号: 1 ページ: 38-38

    • DOI

      10.1038/s42004-018-0035-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Terthiophene Functionalized Conjugated Triarm Polymers Containing Poly(fluorene-2,7-vinylene) Arms Having Different Cores. Synthesis and Their Unique Optical Properties2018

    • 著者名/発表者名
      Kotohiro Nomura, Tomohiro Miwata, Takuya Shinozuka, Munetsugu Morita, Yves Geerts, Michiya Fujiki, Motoko S. Asano
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 号: 5 ページ: 5052-5063

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b00676

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular weight dependent physisorption of non-charged poly(dioctylfluorene) onto the neutral surface of cuboidal γ-alumina in toluene2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Yamazaki, Ayako Nakao, Nozomu Suzuki, Michiya Fujiki
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 50 号: 9 ページ: 865-877

    • DOI

      10.1038/s41428-018-0046-6

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noticeable Chiral Center Dependence of Signs and Magnitudes in Circular Dichroism (CD) and Circularly Polarized Luminescence (CPL) Spectra of All-trans Poly(9,9-dialkyl-fluorene-2,7-vinylene)s Bearing Chiral Alkyl Side Chains in Solution, Aggregates, and in Thin Films2018

    • 著者名/発表者名
      Takumi Yamada, Kotohiro Nomura, Michiya Fujiki
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 51 号: 6 ページ: 2377-2387

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.8b00241

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turn-on circularly polarized luminescent (CPL) molecular system realized by thermo-driven Newman-Kwart rearrangement reaction from CPL-silent O- to CPL-active S-thiocarbamate groups at peripheral position of 1,1'-binapthyl rings2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sato, Nobuyuki Hara, Nobuo Tajima, Atsushi Sudo, Michiya Fujiki, Yoshitane Imai
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 59 号: 17 ページ: 1619-1622

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2018.03.001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ambidextrous Chirality Transfer Capability from Cellulose Tris(phenylcarbamate) to Non-helical Chain-like Luminophores: Achiral Solvent Driven Helix-helix Transition of Oligo- and Polyfluorenes Revealed by Sign Inversion of Circularly Polarized Luminescence (CPL) and Circular Dichroism (CD) Spectra2018

    • 著者名/発表者名
      Sibo Guo, Hiroki Kamite, Nozomu Suzuki, Laibing Wang, Asuka Ohkubo, Michiya Fujiki
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 19 号: 2 ページ: 449-459

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.7b01554

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circularly Polarized Light with Sense and Wavelengths to Regulate Azobenzene Supramolecular Chirality in Optofluidic Medium2017

    • 著者名/発表者名
      Laibing Wang, Yin Lu, Wei Zhang, Xiulin Zhu, Michiya Fujiki
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 139 号: 37 ページ: 13218-13226

    • DOI

      10.1021/jacs.7b07626

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The origin of bisignate circularly polarized luminescence (CPL) spectra from chiral polymer aggregates and molecular camphor: Anti-Kasha’s rule revealed by CPL excitation (CPLE) spectra2017

    • 著者名/発表者名
      Sang Thi Duong, Michiya Fujiki
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 8 号: 32 ページ: 4673-4679

    • DOI

      10.1039/c7py00958e

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-evolved, far-red circularly polarised luminescent polymer aggregates endowed with sacrificial helical Si-Si bond polymers2017

    • 著者名/発表者名
      Michiya Fujiki, Shosei Yoshimoto
    • 雑誌名

      Materials Chemistry Frontiers

      巻: 1 号: 9 ページ: 1773-1785

    • DOI

      10.1039/c7qm00096k

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 偏光と物質のコラボレーション:不斉性を有する低分子・高分子・コロイド・微小構造体の創成と制御2017

    • 著者名/発表者名
      藤木道也
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 74 号: 2 ページ: 114-133

    • DOI

      10.1295/koron.2016-0059

    • NAID

      130005475610

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Aggregation-induced scaffolding: photoscissable helical polysilane generates circularly polarized luminescent polyfluorene2016

    • 著者名/発表者名
      Nor Azura Abdul Rahim and Michiya Fujiki
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 7 号: 28 ページ: 4618-4629

    • DOI

      10.1039/c6py00595k

    • NAID

      120005818452

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigation of the intra-CH/π interaction in dibromo-9,9’-di-alkylfluorenes2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, N.; Matsuda, T.; Nagai, T.; Yamazaki, K., Fujiki, M.
    • 雑誌名

      Cryst. Growth Des.

      巻: 16 号: 11 ページ: 6593-6599

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.6b01290

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 円偏光・光渦による分子不斉の発生と制御:現状と展望2018

    • 著者名/発表者名
      藤木道也
    • 学会等名
      自然科学研究機構分野融合型共同研究事業「光渦が拓く新しい自然科学」研究会「光・物質・生命におけるキラリティ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Controlled mirror symmetry breaking, restoration, inversion, and memory in polymers, molecules, and lanthanide complexes by CD-and-CPL spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Michiya Fujiki
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Langkawi
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 可溶性セルロース誘導体から光学不活性発光体への分子間不斉転写法による円偏光発光吸収特性の付与2018

    • 著者名/発表者名
      藤木 道也、Guo Sibo, 鈴木 望、Wang Leibing、大久保 明日香、上手 大暉
    • 学会等名
      第67回高分子討論会(2018年9月12日-14日, 北海道大学)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cellulose Chirality Transfer to Luminescent Polymers, Molecules and Metal Complexes:  Importance of intermolecular CH/O, CH/π, CH/F and π/π Interactions2018

    • 著者名/発表者名
      Michiya Fujiki
    • 学会等名
      4th Molecular Chirality Asia 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 非古典的アプローチによる不斉高分子と不斉分子の発生と制御 : CD/CPL/CPLE分光法と計算化学的手法を組み合わせて2018

    • 著者名/発表者名
      藤木 道也
    • 学会等名
      2018年モレキュラーキラリティーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光学活性ビナフチルを基軸とするソルバトクロミック円偏光発光(CPL)体の創製2018

    • 著者名/発表者名
      原 伸行,奥田 晃史,靜間 基博,藤木 道也,今井 喜胤
    • 学会等名
      2018年モレキュラーキラリティーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性カルボン酸/メタルハイブリッド発光体の創製と円偏光発光(CPL)特性2018

    • 著者名/発表者名
      原 伸行,楫 大輝,靜間 基博,藤木 道也,今井 喜胤
    • 学会等名
      2018年モレキュラーキラリティーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Organosilicon Compounds: From Theory to Synthesis to Application2018

    • 著者名/発表者名
      Julian Koe, Michiya Fujiki
    • 総ページ数
      756
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      9780128019917
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Aggregation Induced Emission: Materials and Applications, Volume 12016

    • 著者名/発表者名
      Michiya Fujiki, Bin Liu, Ben Zhong Tang
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      American Chemical Society
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Aggregation Induced Emission: Materials and Applications, Volume 22016

    • 著者名/発表者名
      Michiya Fujiki, Bin Liu, Ben Zhong Tang
    • 総ページ数
      295
    • 出版者
      American Chemical Society
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] NAIST 高分子創成科学研究室

    • URL

      http://mswebs.naist.jp/LABs/fujiki/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [備考] Google Scholar

    • URL

      https://scholar.google.co.jp/citations?user=JtrSWyQAAAAJ&hl=ja

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] ResearchGate

    • URL

      https://www.researchgate.net/profile/Michiya_FUJIKI

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 奈良先端科学技術大学院大学 高分子創成科学研究室

    • URL

      http://mswebs.naist.jp/LABs/fujiki/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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