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縮環型アゾメチンホウ素錯体を基盤とした機能性材料の創出

研究課題

研究課題/領域番号 19J14887
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
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関京都大学

研究代表者

大谷 俊介  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードホウ素 / アゾメチン / 共役系高分子 / キラル結晶 / サーモサリエント
研究開始時の研究の概要

従来の凝集誘起型発光(AIE), 結晶誘起型発光(CIE)性分子は分子間相互作用に乏しく、単分子の特性と集合状態の物性の差はほとんど見られなかった。一方、本研究で用いる縮環型アゾメチンホウ素錯体(BAm)は柔軟な共役系骨格に由来するAIE, CIE性を示し、集合状態に応答して発光特性を鋭敏に変化させる性質を持つ。本研究はこの性質を活用し、単分子では困難とされてきた、集合状態に由来する機能の実現を目指す研究である。

研究実績の概要

(A) 位置規則性を制御した縮環型アゾメチンホウ素錯体共役系高分子の合成と高次構造制御
薗頭・萩原クロスカップリング反応を用いて、縮環型アゾメチンホウ素錯体ユニットの配向方向が揃ったレジオ選択的なポリマー及びランダムに配置されたポリマーの合成に成功した。走査電子顕微鏡を用いて、これらのポリマーの薄膜状態における配向性を比較したところ、レジオ選択的なポリマーは、その高い配向性に由来して凝集体を形成する一方で、ランダムなポリマーにおいては凝集体の形成は確認されなかった。また、紫外可視吸収スペクトル測定の結果、レジオ選択的なポリマーで観測された凝集体は、熱アニーリングにより解消可能であることがわかった。この凝集体の解消に伴い、発光特性が増大することが観測され、刺激応答性の発光を示すことが明らかになった。
(B) 縮環型アゾメチンホウ素錯体のキラリティーに着目した固体発光性結晶多形材料の創出
クロロ基を有する縮環型アゾメチンホウ素錯体を合成し、キラルカラムを用いて鏡像異性体の分離を行った。その結果、同一分子でありながら、二つの鏡像異性体が等量混合したラセミ結晶と単一鏡像異性体からなるホモキラル結晶の二つの結晶多形の作成に成功した。単結晶構造解析の結果から、これらは結晶構造の違いに起因して異なる発光色を示すことを見出した。また、キラル結晶に対して加熱を行うと、キラル反転を引き起こしラセミ化が進行することも見出した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Synthesis of fully-fused bisboron azomethine complexes and their conjugated polymers with solid-state near-infrared emission2020

    • 著者名/発表者名
      Ohtani Shunsuke、Nakamura Masashi、Gon Masayuki、Tanaka Kazuo、Chujo Yoshiki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 48 ページ: 6575-6578

    • DOI

      10.1039/d0cc02301a

    • NAID

      120006878535

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Design Strategy for an Aggregation- and Crystallization-Induced Emission-Active Molecule Based on the Introduction of Skeletal Distortion by Boron Complexation with a Tridentate Ligand2020

    • 著者名/発表者名
      Ohtani Shunsuke、Gon Masayuki、Tanaka Kazuo、Chujo Yoshiki
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 10 号: 7 ページ: 615-615

    • DOI

      10.3390/cryst10070615

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Facile strategy for obtaining luminescent polymorphs based on the chirality of a boron-fused azomethine complex2020

    • 著者名/発表者名
      Ohtani Shunsuke、Takeda Yusuke、Gon Masayuki、Tanaka Kazuo、Chujo Yoshiki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 97 ページ: 15305-15308

    • DOI

      10.1039/d0cc06383e

    • NAID

      120006951771

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of the Luminescent Donor?Acceptor Conjugated Systems Based on Boron-Fused Azomethine Acceptor2019

    • 著者名/発表者名
      Ohtani Shunsuke、Gon Masayuki、Tanaka Kazuo、Chujo Yoshiki
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 52 号: 9 ページ: 3387-3393

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.9b00259

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Creation of Luminescent Polymorphic Material Based on Chirality of Boron-Fused Azomethine Complex2021

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ohtani, Masayuki Gon, Kazuo Tanaka, Yoshiki Chujo
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 縮環型アゾメチンホウ素錯体のレジオ選択性を制御した共役系高分子の合成と物性評価2020

    • 著者名/発表者名
      大谷俊介、権正行、田中一生
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外固体発光特性を示す縮環型アゾメチン二核ホウ素錯体の合成と光学特性評価2020

    • 著者名/発表者名
      大谷俊介、中村将志、権正行、田中一生
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Optical Evaluation of Regioregular Boron-fused Azomethine Polymers2020

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ohtani, Masayuki Gon, Kazuo Tanaka
    • 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] 縮環型キノリンホウ素錯体の合成と光学特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      大谷俊介、権正行、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] 縮環型キノリンホウ素錯体の合成と物性評価2019

    • 著者名/発表者名
      大谷俊介、権正行、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] 縮環型アゾメチンホウ素錯体を含有した共役系高分子の構築と光学特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      大谷俊介、権正行、田中一生、中條善樹
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 縮環型アゾメチンホウ素錯体を主鎖に含む共役系高分子の構築と光学特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      大谷俊介、権正行、田中一生
    • 学会等名
      第38回無機高分子研究討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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