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溶媒蒸発結晶化過程で観測される液滴状凝集体の電子状態・構造

研究課題

研究課題/領域番号 19H02686
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分32020:機能物性化学関連
研究機関信州大学

研究代表者

伊藤 冬樹  信州大学, 学術研究院教育学系, 教授 (80403921)

研究分担者 坂本 章  青山学院大学, 理工学部, 教授 (90262146)
岡島 元  中央大学, 理工学部, 准教授 (20582654)
島田 林太郎  青山学院大学, 理工学部, 助教 (70548940)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
キーワード蛍光スペクトル / 有機結晶 / 液滴状クラスター / ハイパースペクトルカメラ / 低振動数ラマン分光 / 結晶成長 / 有機分子集合体 / アモルファス / 相転移 / 有機結晶生成 / 液滴状凝集体
研究開始時の研究の概要

近年,新たな表示デバイスとして有機電界発光(EL)の開発が急速に進んでいる.発光体として用いられる有機化合物の固体は,分子構造のみだけでなくそれらの集合様式にも依存してその発光色は劇的に変化する.有機分子集合化の過程を理解することができればより最適なプロセス設計,制御へとつながる.そこで本研究では,有機結晶生成過程で観測される中間体の「液滴状凝集体」に関する知見を得るために,溶媒蒸発結晶化過程の蛍光可視化ならびに低振動数ラマン分光,微小角入射広角X線散乱のリアルタイム測定に基づく構造解析を実施し,結晶化における分子間相互作用と有機分子固体での相に依存した蛍光特性を明らかにする.

研究成果の概要

我々は,蛍光分子の凝集化過程で観測される蛍光変化を利用して,結晶生成過程での分子ダイナミクスを検討してきている.本研究では,結晶化過程で観測されている中間体についてその構造や物性,結晶化に与える影響を検討した.中間体である液滴状クラスター状態は,有機結晶の生成過程において最終的な析出物の構造を決定すること,またその保持時間は結晶核形成に影響を与えることを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

結晶生成に関する核形成機構で提案されてきている「二段階核形成機構」で想定されている液滴状クラスターの構造,物性に関する評価をすすめることができた.また,この中間体の保持時間が,結晶析出のみならず多形発現にも影響を与えていることを実証した.この結果は,有機結晶の関与する医薬品や機能性固体材料の合理的製造プロセスに重要な視座を与えるものである.また,不均一系の界面現象の実時間変化の観測に,ハイパースペクトルカメライメージング蛍光スペクトルイメージングを適用したことは,その汎用性を拡大させた意義をもつ.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Molecular Aggregation Dynamics via a Liquid-like Cluster Intermediate during Heterogeneous Evaporation as Revealed by Hyperspectral Camera Fluorescence Imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Katsumi Shiho、Saigusa Mai、Ito Fuyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 126 号: 4 ページ: 976-984

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.1c09507

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of an Intermediate State in the Solid?Solid Phase Transition of a Single Crystal of Perylene2022

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Misa、Sato Kenta、Fujimoto Yushi、Ito Fuyuki、Katoh Ryuzi
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 22 号: 4 ページ: 2071-2075

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.2c00015

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A phosphonium ylide as a visible light organophotoredox catalyst2021

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Toda, Katsumi Tanaka, Riki Matsuda, Tomoyuki Sakamoto, Shiho Katsumi, Masahiro Shimizu, Fuyuki Ito, Hiroyuki Suga
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 57 号: 29 ページ: 3591-3594

    • DOI

      10.1039/d1cc00996f

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real‐Time Fluorescence Visualization of Nanoparticle Aggregation and the Polymorph‐Transition Process of a Mechanofluorochromic Difluoroboron‐β‐Diketone Derivative2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Fuyuki、Naganawa Ryuji、Fujimoto Yushi、Takimoto Maori、Mochiduki Yoshifumi、Katsumi Shiho
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 22 号: 16 ページ: 1662-1666

    • DOI

      10.1002/cphc.202100370

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assembling Structures of Diphenylalanine Linked with Dibenzoylmethanatoboron Difluoride Depending on the Solvent as Probed by Fluorescence Changes2020

    • 著者名/発表者名
      Katsumi Shiho、Sagawa Takehiro、Fukaminato Tsuyoshi、Ito Fuyuki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 7 ページ: 802-805

    • DOI

      10.1246/cl.200215

    • NAID

      130007872567

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and fluorescence photoswitching of a diarylethene derivative having a dibenzoylmethanato boron difluoride complex2020

    • 著者名/発表者名
      Ikariko Issei、Hashimoto Takuma、Kim Sunnam、Kurihara Seiji、Ito Fuyuki、Fukaminato Tuyoshi
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 61 号: 29 ページ: 152108-152108

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2020.152108

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electronic interactions between a quaternary pyridyl-β-diketonate and anionic clay nanosheets facilitate intense photoluminescence2020

    • 著者名/発表者名
      Okada Tomohiko、Miyamoto Yoko、Kurihara Haruka、Mochiduki Yoshifumi、Katsumi Shiho、Ito Fuyuki
    • 雑誌名

      Photochemical & Photobiological Sciences

      巻: 19 号: 10 ページ: 1280-1288

    • DOI

      10.1039/d0pp00166j

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and multicolor emission properties of polystyrene with difluoroboron avobenzone complexes at side chains2020

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Katsuya、Okuma Arisa、Katsumi Shiho、Ito Fuyuki、Kobatake Seiya
    • 雑誌名

      Dyes and Pigments

      巻: 177 ページ: 108283

    • DOI

      10.1016/j.dyepig.2020.108283

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019815

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaporative Crystallization of Dibenzoylmethanato Boron Difluoride Probed by Time-resolved Quartz Crystal Microbalance Responses with Fluorescence Changes2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Fuyuki、Saigusa Mai、Kanayama Naoki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 号: 10 ページ: 1199-1202

    • DOI

      10.1246/cl.190501

    • NAID

      130007724078

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Recent Progress for Fluorescence Visualization of Aggregation Process for Organic Materials2021

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Ito
    • 学会等名
      LIA/IRP NanoSynergetics seminar, Online
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular Reorganization during the Evaporative Crystallization Process as Monitored by AIE Phenomena2021

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Ito, Yushi Fujimoto, Yoshifumi Mochiduki
    • 学会等名
      International Conference on Aggregate Science 20th Anniversary of AIE Research
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高分子ブレンド薄膜における相分離構造のハイパースペクトル蛍光イメージング2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤冬樹,畑野義弥,勝見志穂
    • 学会等名
      2021年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescence changes of dibenzoylmethanato boron difluoride complex with aggregation-induced emission property during the evaporative crystallization2021

    • 著者名/発表者名
      Yushi Fujimoto, Yoshifumi Mochiduki and Fuyuki Ito
    • 学会等名
      2021年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトルカメラを利用した凝集誘起発光分子の多形発現過程の蛍光可視化2021

    • 著者名/発表者名
      藤本悠史,望月啓文,伊藤冬樹
    • 学会等名
      第40回固体・表面光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトルイメージングを利用したジピロリルジケトンフッ化ホウ素錯体の結晶-結晶相転移過程の蛍光観測2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤冬樹,奥田雄太,勝見志穂,羽毛田洋平,前田大光
    • 学会等名
      2020年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] , Fluorescence observation of dibenzoylmethanato boron fluoride complex derivative during evaporative crystallization observed by hyperspectral camera imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Shiho Katsumi and Fuyuki Ito
    • 学会等名
      2020年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ホスホニウムイリドを有機光レドックス触媒として用いるエポキシドへのHCl付加反応2020

    • 著者名/発表者名
      田中 克,松田倫宜,坂本智行,勝見志穂,伊藤冬樹,清水雅裕,戸田泰徳,菅 博幸
    • 学会等名
      第49回 複素環化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトルカメラに基づく溶媒蒸発結晶化過程における分子集合化ダイナミクスの研究2020

    • 著者名/発表者名
      勝見志穂,伊藤冬樹,浅尾直樹
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトルカメラを利用した液滴蒸発過程の空間不均一性と分子凝集化の研究2020

    • 著者名/発表者名
      勝見志穂・伊藤冬樹・浅尾直樹
    • 学会等名
      第39回固体・表面光化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Study of spatial heterogeneity and molecular aggregation dynamics during evaporative crystallization by hyperspectral camera imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Shiho Katsumi,Fuyuki Ito
    • 学会等名
      5th Nanosynergetics Workshop
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アボベンゾンフッ化ホウ素錯体ポリマーのマルチカラー発光特性2020

    • 著者名/発表者名
      清水克哉,大隈有紗,勝見志穂,伊藤冬樹,小畠誠也
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 顕微複屈折イメージングによる準安定相ペリレン単結晶の熱的相転移の観察2020

    • 著者名/発表者名
      福島未彩,佐藤健太,伊藤冬樹,加藤隆二
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトルカメラを用いたジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体の溶媒蒸発結晶化過程における蛍光変化の観測2020

    • 著者名/発表者名
      勝見志穂,伊藤冬樹,浅尾直樹
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 凝集体モデルからアモルファスへ2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤冬樹
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会特別企画「ルミネッセンス化学アンサンブル:激論!固体発光の謎:分子設計・合成・計測の立場から」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 画像データに基づくジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体の溶媒蒸発結晶化過程における蛍光色変化の解析2019

    • 著者名/発表者名
      勝見志穂,七種真衣,滝本眞織,伊藤冬樹,浅尾直樹
    • 学会等名
      2019年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体の溶媒蒸発結晶化過程での蛍光色変化に及ぼす置換基の影響2019

    • 著者名/発表者名
      望月啓文,伊藤冬樹
    • 学会等名
      2019年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光性メカノクロミック錯体ジベンゾイルメタンフッ化ホウ素誘導体の急冷凝固アモルファス中に生じるマイクロ結晶のラマン分光分析2019

    • 著者名/発表者名
      松本陽太郎,岡島 元,伊藤冬樹,坂本 章
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 三核金錯体の結晶成長過程における発光挙動変化2019

    • 著者名/発表者名
      黒田由紀, 伊藤冬樹, 久野恭平, 堤 治
    • 学会等名
      錯体化学会第69回討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光色素分子溶液の液滴蒸発過程における蛍光変化と分子凝集状態2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤冬樹,七種真衣,望月啓文,勝見志穂
    • 学会等名
      第50回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会(松本)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハイパースペクトル画像に基づくジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体の溶媒蒸発結晶化過程における蛍光色変化の解析2019

    • 著者名/発表者名
      勝見志穂,七種真衣,伊藤冬樹,浅尾直樹
    • 学会等名
      第50回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会(松本)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体の溶媒蒸発結晶化での蛍光色変化に及ぼす置換基効果2019

    • 著者名/発表者名
      望月啓文,伊藤冬樹
    • 学会等名
      第50回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会(松本)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Real-time Imaging of evaporative crystallization process of dibenzoylmethanato boron difluoride complexes by hyperspectral camera2019

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Ito
    • 学会等名
      ISOP satellite workshop on Nano-Synergetics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The relation between mechanofluorochromic properties and evaporative crystallization process for dibenzoylmethane difluoride complexes2019

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Ito, Yoshifumi Mochizuki, Mai Saigusa
    • 学会等名
      9th International Symposium On Photochromism (ISOP2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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