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13族元素ジイミン錯体を基盤とした新奇機能の開拓と材料設計指針の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17J10444
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 高分子化学
研究機関京都大学

研究代表者

伊藤 峻一郎  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 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)
キーワード元素化学 / 錯体化学 / 発光 / 13族元素 / 共役系高分子 / 発光材料 / 光化学 / 有機化学 / 共役系 / 高分子化学 / 13族元素錯体 / ジイミン錯体 / 固体発光性
研究実績の概要

固体発光性分子は、有機ELや化学センサーなどへの応用が期待され、広く研究されている。また、典型元素錯体を基盤とした発光材料は、高効率な発光特性や刺激応答性等を示し、盛んに研究開発がなされている。申請者はこれまでに13族元素β-ジケトイミネート錯体やそれらを含む共役系高分子を合成し、凝集誘起型発光や結晶化誘起型発光などといった優れた固体発光特性について報告してきた。また、β-ジケトイミネート配位子を用いた種々のアルミニウム錯体の合成が盛んに研究され、重合触媒や不活性共有結合の活性化などへと応用されてきた。本研究では、固体発光性を示すアルミニウムヒドリド錯体の合成に成功した。得られた化合物は、結晶化誘起型発光特性を示すアルミニウムヒドリド錯体の初めての例である。このような錯体は今後さらに広範な機能性発光材料の開発基盤になりうるものであり、極めて重要性の高い物質群であると言える。
また、上記のような優れた物性を有するβ-ジケトイミネート錯体を主鎖に含有する共役系高分子の合成手法も確立し、得られた高分子の物性を詳細に評価した。この結果、この高分子が外部環境に鋭敏に応答して発光のスイッチングを発現するということを見出した。
さらに、配位子構造を最適化することにより、発光効率がほぼ理論限界に達する固体発光性材料の創出も実現した。このような配位子設計指針をさらに他の元素の錯体へと応用することにより、今後、より多くの元素について、元素の違いが発光特性に及ぼす影響を評価できるようになり、革新的元素材料の創出につながると強く期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization and Photophysical Properties of a Luminescent Aluminum Hydride Complex Supported by a β-Diketiminate Ligand2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Shunichiro、Tanaka Kazuo、Chujo Yoshiki
    • 雑誌名

      Inorganics

      巻: 7 号: 8 ページ: 100-100

    • DOI

      10.3390/inorganics7080100

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Randomly Distributed Conjugated Polymer Repeat Units for High-Efficiency Photovoltaic Materials with Enhanced Solubility and Processability2018

    • 著者名/発表者名
      Xu Bing、Pelse Ian、Agarkar Shruti、Ito Shunichiro、Zhang Junxiang、Yi Xueping、Chujo Yoshiki、Marder Seth、So Franky、Reynolds John R.
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 10 号: 51 ページ: 44583-44588

    • DOI

      10.1021/acsami.8b15522

    • 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] Luminescent color tuning with polymer films composed of boron diiminate conjugated copolymers by changing the connection points to comonomers2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Madoka、Ito Shunichiro、Hirose Amane、Tanaka Kazuo、Chujo Yoshiki
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 9 号: 15 ページ: 1942-1946

    • DOI

      10.1039/c8py00283e

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, properties and structure of borafluorene-based conjugated polymers with kinetically and thermodynamically stabilized tetracoordinated boron atoms2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Takuya、Ito Shunichiro、Tanaka Kazuo、Chujo Yoshiki
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 50 号: 2 ページ: 197-202

    • DOI

      10.1038/s41428-017-0002-x

    • NAID

      40021452685

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arene-inserted Extended Germa[n]pericyclynes: Synthesis, Structure, and Phosphorescence Properties2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Tanimoto, Junta Mori, Shunichiro Ito, Yasuhiro Nishiyama, Tsumoru Morimoto, Kazuo Tanaka, Yoshiki Chujo, Kiyomi Kakiuchi
    • 雑誌名

      Chemistry-A European Journal

      巻: 23 号: 42 ページ: 10080-10086

    • DOI

      10.1002/chem.201701359

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Aggregation-Induced Emission versus Fluorescence Aggregation-Caused Quenching by Bond Existence at a Single Site in Boron Pyridinoiminate Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, M.; Ito, S.; Hirose, A.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
    • 雑誌名

      Mater. Chem. Front.

      巻: 1 号: 8 ページ: 1573-1579

    • DOI

      10.1039/c7qm00076f

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 中心元素のルイス酸性を利用したβ-ジケトイミネートリチウム錯体の固体発光特性制御2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎, 田中一生, 中條善樹
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 典型元素ジケトイミン錯体の固体発光特性制御に向けた合成・理論的アプローチ2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎
    • 学会等名
      第60回錯体化学若手の会近畿支部勉強会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] β-ジケトイミネートアルミニウム錯体の合成と配位子置換による発光特性制御2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎, 田中一生, 中條善樹
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ジイミンアルミニウム錯体の合成と室温燐光発光のための配位子の最適化2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎, 田中一生, 中條善樹
    • 学会等名
      第37回無機高分子研究討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Solid-state Luminescence Properties of β-Diketiminate Alkali Metal Complexes2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎, 田中一生, 中條善樹
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Solid-state Luminescence Properties of Lithium β-Diketiminate Complexes2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎, 田中一生, 中條善樹
    • 学会等名
      14th International Symposium on Functional π-ElectronSystems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Solid-state Luminescence Properties of β-Diketiminate Alkali Metal Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎, 田中一生, 中條善樹
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Room-Temperature Phosphorescence Property of β-Diketiminate Complexes Composed of Group 13 Element2018

    • 著者名/発表者名
      Ito, S.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジイミンアルミニウム錯体の合成と室温燐光発光のための配位子の最適化2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎, 田中一生, 中條善樹
    • 学会等名
      第37回無機高分子研究討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] β-ジケトイミネートアルミニウム錯体の合成と配位子置換による発光特性制御2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎, 田中一生, 中條善樹
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Modulation of Solid-State Luminescence Properties of Aluminum β-Diketiminate Complexes by Optimization of Ligands on the Metal Center2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎, 田中一生, 中條善樹
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Tailoring Solid-State Luminescence Properties of Aluminum β-Diketiminate Complexes by Alteration of Ligands on the Metal Center2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎, 田中一生, 中條善樹
    • 学会等名
      錯体化学会第68回討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 13族元素ジイミン錯体の合成と固体発光特性制御2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎, 田中一生, 中條善樹
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Modulation of Solid-State Emissive Properties of Diiminate Complexes Containing Group 13 Elements by Ligand Alteration on the Central Metal2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎、田中一生、中條善樹
    • 学会等名
      第98回日本化学会春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 発光性ジイミンアルミニウム錯体の合成と配位子による発光特性制御2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎、田中一生、中條善樹
    • 学会等名
      第36回無機高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 種々のジイミンアルミニウム錯体の合成と発光特性に対する置換基効果の評価2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎、田中一生、中條善樹
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 種々の置換基を有する13族元素ジイミン錯体の合成と結晶構造および発光特性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤峻一郎、田中一生、中條善樹
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Recent Progress in the Development of Optoelectronic Materials Based on Group 13 Element-Containing Conjugated Polymers. In Handbook of Conducting Polymers. Conjugated Polymers: Perspective, Theory, and New Materials, 4th ed.; Reynolds, J. R.; Thompson, B. C.; Skotheim, T. A., Eds.2020

    • 著者名/発表者名
      Ito, S.; Gon, M.; Tanaka, K.; Chujo, Y
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      CRC Press
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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