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希土類錯体から構成される超分子の合成と光機能創出

研究課題

研究課題/領域番号 17K14467
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機能物性化学
研究機関北海道大学

研究代表者

北川 裕一  北海道大学, 工学研究院, 特任助教 (90740093)

研究協力者 長谷川 靖哉  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードユーロピウム / 多環芳香族化合物 / 超分子 / 高輝度発光 / エネルギー移動 / ユーロピウム錯体 / テルビウム錯体 / 発光 / 光増感エネルギー移動 / 希土類錯体 / π共役分子 / 円偏光発光
研究成果の概要

発光性希土類錯体とは希土類イオンと有機分子から構成される有機・無機ハイブリッド材料であり、色純度の高い発光色を示すことから注目を集めている。希土類錯体を超分子型の相互作用を利用することで機能向上・機能拡張を検討し、以下の3つの成果を出した。(1)高輝度発光・高熱耐久性・高分散性を示すEu発光体の開発をした。(2)高い円偏光発光特性を示すEu発光体の設計指針を明らかにした。(3)希土類発光体の4f-5d遷移を評価する手法を構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、光産業の中で特に発光体の開発が重要とされている。発光性希土類錯体とは希土類イオンと有機分子から構成される有機・無機ハイブリッド材料であり、色純度の高い発光色を示すことから注目を集めている。
本研究成果ではこのような発光性希土類錯体に対して超分子型の相互作用を利用することで従来達成されていない発光機能付与(熱耐久性と有機溶媒への溶解性の両立、青色光励起可能なEu発光体など)に成功しており、学術的な意義だけでなく産業的にも意義深い。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] A highly luminescent Eu(iii) complex based on an electronically isolated aromatic ring system with ultralong lifetime2018

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

      Dalton Transactions

      巻: 47 号: 21 ページ: 7327-7332

    • DOI

      10.1039/c8dt00883c

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Color-Changeable Luminophore with Donor-Acceptor-Donor Structure for Solvent and Temperature Sensitive Properties2018

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

      ChemistrySelect

      巻: 3 号: 39 ページ: 10905-10908

    • DOI

      10.1002/slct.201801902

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Electronic chirality inversion of lanthanide complex induced by achiral molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Wada Satoshi、Kitagawa Yuichi、Nakanishi Takayuki、Gon Masayuki、Tanaka Kazuo、Fushimi Koji、Chujo Yoshiki、Hasegawa Yasuchika
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 16395-16395

    • DOI

      10.1038/s41598-018-34790-0

    • NAID

      120006543299

    • 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] An Estimation Method of Metal‐Ligand Orbital Mixing in Lanthanide(III) Complexes Using Magnetic Circular Dichroism2018

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

      Chemistry Select

      巻: 3 号: 9 ページ: 2646-2648

    • DOI

      10.1002/slct.201800050

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 外部環境に依存したキラルEu(III)錯体のCPL特性2018

    • 著者名/発表者名
      和田智志, 北川裕一, 中西貴之, 権正行, 田中一生, 伏見公志, 中條善樹, 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] 大きなモル吸光係数を持つ高輝度Eu(III)錯体の最適な設計とその合成2018

    • 著者名/発表者名
      熊谷まりな, 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] クリセン骨格を導入した強発光性Eu(III)錯体の合成2018

    • 著者名/発表者名
      熊谷まりな, 北川裕一, 中西貴之, 伏見公志, 長谷川靖哉,
    • 学会等名
      北海道支部2018年夏季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] VIsible Light Sensitized Red Luminescence of Europium(III) Complexes Containing Coronene Frameworks2018

    • 著者名/発表者名
      F. Suzue, Y. Kitagawa, T.Nakanishi, K. Fushimi, Y.Hasegawa
    • 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] 磁気円偏光二色性を用いた希土類錯体の電子軌道解析2018

    • 著者名/発表者名
      北川裕一, 中西貴之, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • 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] 多環芳香族化合物を含むホスフィンオキシド配位子を導入したEu(III)錯体の光増感発光2018

    • 著者名/発表者名
      北川裕一, 中西貴之, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • 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] クリセン骨格を有するEu(III)錯体の高輝度発光2018

    • 著者名/発表者名
      熊谷まりな, 北川裕一, 中西貴之, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • 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] 磁気円二色性を用いたTb(III)錯体の分子軌道解析2018

    • 著者名/発表者名
      北川裕一, 中西貴之, 伏見公志, 長谷川靖哉
    • 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] トリフェニレン骨格を有するEu(III)錯体の創成2017

    • 著者名/発表者名
      鈴江郁哉、北川裕一、中西貴之、伏見公志、長谷川靖哉
    • 学会等名
      第17回リング・チューブ超分子研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] HOMO-LUMOギャップが低下しないπ共役拡張法とEu(III)錯体への応用2017

    • 著者名/発表者名
      鈴江郁哉、北川裕一、中西貴之、伏見公志、長谷川靖哉
    • 学会等名
      第33回ライラックセミナー・第23回若手研究者交流会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] T1準位が高くなるπ共役拡張法とEu(III)錯体の高輝度発光2017

    • 著者名/発表者名
      鈴江郁哉、北川裕一、中西貴之、伏見公志、長谷川靖哉
    • 学会等名
      第29回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 希土類錯体の4f-5d遷移とLMCT遷移に基づく磁気光学効果の検出2017

    • 著者名/発表者名
      北川裕一、和田智志、中西貴之、伏見公志、長谷川靖哉
    • 学会等名
      光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] トリフェニレン骨格を導入したユウロピウム(III)錯体の合成と光物性2017

    • 著者名/発表者名
      鈴江郁哉、北川裕一、中西貴之、伏見公志、長谷川靖哉
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 最低励起準位が高くなるπ共役拡張法とEu(III)錯体への応用2017

    • 著者名/発表者名
      鈴江郁哉、北川裕一、中西貴之、伏見公志、長谷川靖哉
    • 学会等名
      CSJ化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 先端材料化学研究室HP

    • URL

      http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/amc/activity-5.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 円偏光発光性希土類錯体2019

    • 発明者名
      北川裕一、和田智志、伏見公志、長谷川靖哉
    • 権利者名
      北川裕一、和田智志、伏見公志、長谷川靖哉
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 希土類化合物、ホスフィンオキシド化合物及び発光体、2018

    • 発明者名
      北川裕一、鈴江郁哉、伏見公志、長谷川靖哉
    • 権利者名
      北川裕一、鈴江郁哉、伏見公志、長谷川靖哉
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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