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強発光性を維持した三次元希土類錯体ポリマーの創成

研究課題

研究課題/領域番号 17J01136
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 有機・ハイブリッド材料
研究機関北海道大学

研究代表者

山本 昌紀  北海道大学, 大学院総合化学院, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード希土類錯体 / 錯体ポリマー / 発光 / 耐熱性 / エネルギー移動 / Eu / Tb
研究実績の概要

有機発光体はディスプレイの薄膜化やデバイスの軽量化など優れた形成加工性を有するが、現存の無機発光体と比較して熱で分解しやすい問題点がある。そこで本研究は強発光・高熱耐久材料の実現を目指し、分子の熱振動を極限まで抑えたEu3+錯体ポリマーの創成を目指した。これまでの研究から、錯体を三次元的に連ね合わせた有機金属構造体(MOFs)は高い耐熱性を有する。その一方で、MOFsでは希土類錯体の最適な強発光設計が行えない問題点があった。そこで私は発光ブロックと架橋ブロックを別々に分子設計すること、新たな希土類錯体ポリマーを構築することを考案した。発光ブロックとして、高い吸光係数と低振動部位を多数有するHexafluoroacetylacetone(hfa)を配位させたEu(hfa)3錯体の利用を検討した。架橋ブロックとして、三次元的なsp3構造を有する有機分子であるtetraphenylmethane誘導体に着目し、末端の配位部位にphosphine oxide基の導入を試みた。本研究では分解温度500度以上、発光量子収率90%以上の有機発光体の創成を目指した。
発光性希土類錯体は優れた光機能を有するため、有機光学デバイス材料として応用が期待されているが、耐久性の面で課題があった。本研究が完遂することで、これまでの有機発光体では達成困難だった熱安定性を獲得できるだけでなく、優れた加工性と発光効率に優れた発光材料の創成が可能となる。研究実績として、学術論文誌 1報、2件の国内会議に参加し、研究成果を報告した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Ligand-Assisted Back Energy Transfer in Luminescent TbIII Complexes for Thermosensing Properties2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Masanori、Kitagawa Yuichi、Nakanishi Takayuki、Fushimi Koji、Hasegawa Yasuchika
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 24 号: 67 ページ: 17719-17726

    • DOI

      10.1002/chem.201804392

    • NAID

      120006769954

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Photophysical Properties of Eu(III) Complexes with Phosphine Oxide Ligands Including Metal Ions2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto, T. Nakanishi, Y. Kitagawa, T. Seki, H. Ito, K. Fushimi, Y. Hasegawa
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 91 号: 1 ページ: 6-11

    • DOI

      10.1246/bcsj.20170241

    • NAID

      130006309063

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ホスフィンオキシド配位子によるTb(hfa)3錯体の感温挙動への影響2019

    • 著者名/発表者名
      山本昌紀、北川裕一、中西貴之、伏見公志、長谷川靖哉
    • 学会等名
      第14回学際領域における分子イメージングフォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 異なるホスフィンオキシド配位子の導入によるTb(hfa)3錯体の逆エネルギー移動過程への影響2018

    • 著者名/発表者名
      山本昌紀、北川裕一、中西貴之、伏見公志、長谷川靖哉
    • 学会等名
      第30回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Photophysical Properties of Novel Coordination Polymers Composed of Luminescent Europium and Metal Joint Blocks2017

    • 著者名/発表者名
      Masanori Yamamoto, Takayuki Nakanishi, Yuichi Kitagawa, Tomohiro Seki, Hajime Ito, Koji Fushimi, Yasuchika Hasegawa
    • 学会等名
      28th Rare Earth Research Conference (28th RERC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of the back energy transfer in Tb(III) complexes with specific phosphine oxide interactions(ホスフィンオキシド配位子との特異的な相互作用によるTb(III)錯体のBack energy transferへの影響とその効果)2017

    • 著者名/発表者名
      山本昌紀、北川裕一、中西貴之、伏見公志、長谷川靖哉
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Photophysical Properties of Eu(III) Coordination Polymers Linked with Metal Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Masanori Yamamoto, Takayuki Nakanishi, Yuichi Kitagawa, Tomohiro Seki, Hajime Ito, Koji Fushimi, Yasuchika Hasegawa
    • 学会等名
      6th German-Japanese Joint Seminar ー High-speed Molecular Imaging Technology for Interdisciplinary Research
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ホスフィンオキシド配位子に依存したTb(hfa)3錯体の感温特性への影響2017

    • 著者名/発表者名
      山本昌紀、北川裕一、中西貴之、伏見公志、長谷川靖哉
    • 学会等名
      第13回学際領域における分子イメージングフォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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