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直交π共役系を用いた同一波長励起マルチカラーフォトクロミズムの実現

研究課題

研究課題/領域番号 18K05255
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35030:有機機能材料関連
研究機関横浜国立大学

研究代表者

中川 哲也  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (30586128)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードフォトクロミズム / 高効率フォトクロミック反応 / マルチカラー蛍光変調 / スピロジアリールエテン / 光化学 / 分子動力学計算 / ジアリールエテン / スピロ誘導体 / 直交π共役系 / 蛍光
研究成果の概要

エテン部位にスピロ部位を有する新規ジアリールエテン誘導体を設計・合成した。これらの化合物は比較的高い光閉環反応量子収率とマルチカラー蛍光変調を示した。また、スピロ環の大きさが光閉環反応量子収率に影響を及ぼすことならびに、フォトクロミズムに伴うマルチカラー蛍光変調特性が分子構造を変化させることで制御できることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

光照射によって可逆的な光異性化が生じる光応答性分子材料は、次世代の有機エレクトロニクス分子材料として注目を集めており、さらなる機能化が待たれている。しかしながら、高効率フォトクロミック特性と高い分子拡張性を両立した光応答性分子を設計することは容易ではない。本研究では、スピロ誘導体の高い分子拡張性に着目した新しい分子設計指針を用いることで、高い光反応性とマルチカラー蛍光変調といった機能性を同時に発現する光応答性分子材料システムを見出した。本研究成果は、新しい有機エレクトロニクス材料のみならず、光化学、材料化学といった幅広い学術研究分野の発展に寄与するものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] A thermoresponsive fluorophore based on a photochromic diarylethene having donor?acceptor moieties2020

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Sakiko、Nakagawa Tetsuya、Yokoyama Yasushi
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 48 ページ: 6492-6494

    • DOI

      10.1039/d0cc02411b

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Molecular switches based on spiro-functionalized diarylethenes2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Nakagawa
    • 学会等名
      International Conference on Energy, Materials and Photonics 2019 (EMP19)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoresponsive materials based on spiro-functionalized diarylethenes2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Nakagawa
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-18)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spiro-functionalized diarylethenes and their photoreactivities2019

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Nakagawa, Yosuke Miyasaka, Nagara Kato, Yasushi Yokoyam
    • 学会等名
      9th International Symposium on Photochromism (ISOP2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PHOTOCHROMIC AND FLUORESCENT PROPERTIES OF SPIRO-FUNCTIONALIZED DIARYLETHENES2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Nakagawa, Yosuke Miyasaka, Nagara Kato, Yutaro Otomo, Yasushi Yokoyama
    • 学会等名
      27th IUPAC International Symposium on Photochemistry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photochromism of Spiro-functionalized Diarylethenes2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Nakagawa
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced Molecular Sciences (ISAMS)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly efficient photochromic system based on spiro-functionalized diarylethene2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Nakagawa
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Langkawi (ICPAC Langkawi 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] MULTI-COLOR FLUORESCENCE MODULATION BASED ON SPIRO-FUNCTIONALIZED DIARYLETHENES2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Nakagawa, Yosuke Miyasaka, Nagara Kato, Yasushi Yokoyama
    • 学会等名
      10th Asian Photochemistry Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photon-quantitative photocyclization reaction of spiro-functionalized diarylethenes2018

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Miyasaka, Nagara Kato, Yutaro Otomo, Yasushi Yokoyama, Tetsuya Nakagawa
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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