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ボレピン骨格を主とする新規メカノフルオロクロミック材料の創出

研究課題

研究課題/領域番号 19K15543
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
研究機関広島大学

研究代表者

安達 洋平  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (50805215)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードホウ素 / ボレピン / 固体発光 / クロミズム / TADF / メカノクロミック / メカノフルオロクロミズム
研究開始時の研究の概要

外部からの応力に対し発光色が変化する現象はメカノフルオロクロミズム(MFC)と呼ばれ、センサーやデバイスなどの機能性材料への応用が期待されている。研究代表者が過去に合成したボレピンと呼ばれる骨格を含む有機化合物では、2つの異なる固体状態で、それぞれ赤色と青色の発光色を示した。本研究は、この骨格を基にした新しい化合物の合成と物性の評価を行い、発光特性を詳細に調査することで、革新的な発光性を示す分子材料の、新しい分子設計のコンセプトを得ることが目的である。

研究成果の概要

外部刺激に応答して発光色が変化する特性(メカノフルオロクロミズム, MFC)を持つ分子は、センサーなどの機能性材料への応用が期待されている。本研究では特異な固体発光特性を示すベンゾ[d]ジチエノ[b,f]ボレピンと呼ばれる骨格をベースに、革新的な動的発光性分子材料の創出を試みた。ホウ素上に様々な置換基を導入することで、MFCだけでなく、熱活性化遅延蛍光やりん光を示す分子を合成することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

MFC特性を有する分子は、センサー材料やイメージングデバイスなどへの応用が期待されている。しかし純粋な有機分子の場合、MFC特性を示す場合でも発光色の変化が小さいことが多い。本研究ではホウ素を含む分子を用いることで、ドラスティックな発光色の変化を示すMFC材料を得ることができた。今後、その機構をより詳細に解析することで、さらに優れた特性を示す革新的MFC材料の創出へつながると期待できる。

報告書

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

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Rutgers University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Rutgers University Newark(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] m-Phenylene linked macrocycle composed of electron-rich dithienogermole and electron-deficient tricoordinate boron units2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi Yohei、Kondo Keisuke、Yin Xiaodong、Jaekle Frieder、Ohshita Joji
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 239 ページ: 124404-124404

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2021.124404

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis and Optical Properties of Anthryl-Substituted Tetracyclic Borepins2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi Yohei、Yamada Kohei、Ohshita Joji
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: - 号: 6 ページ: 654-657

    • DOI

      10.1246/cl.220139

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Properties of Boron-Incorporated Analogues of Tetrathienoanthracene2022

    • 著者名/発表者名
      Yohei Adachi、Fuka Arai、Kohei Yamada、Maho Kurihara、Joji Ohshita
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the conjugation pathway on the electronic structures of p-π* conjugated polymers with fused borepin units2021

    • 著者名/発表者名
      Adachi Yohei、Arai Fuka、Sakabe Mitsuru、Ohshita Joji
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 12 号: 23 ページ: 3471-3477

    • DOI

      10.1039/d1py00528f

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thiophene-based twisted bistricyclic aromatic ene with tricoordinate boron: a new n-type semiconductor2021

    • 著者名/発表者名
      Adachi Yohei、Nomura Takanori、Tazuhara Shion、Naito Hiroyoshi、Ohshita Joji
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57 号: 11 ページ: 1316-1319

    • DOI

      10.1039/d0cc07952a

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Characteristics of Hybrid Macrocycles with Dithienogermole and Tricoordinate Boron Units2021

    • 著者名/発表者名
      Adachi Yohei、Nabeya Taishi、Kawakami Keigo、Yamaji Kosuke、Jaekle Frieder、Ohshita Joji
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 27 号: 10 ページ: 3306-3314

    • DOI

      10.1002/chem.202004643

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Extended conjugated borenium dimers via late stage functionalization of air-stable borepinium ions2020

    • 著者名/発表者名
      Yohei Adachi, Fuka Arai, Frieder Jaekle
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 38 ページ: 5119-5119

    • DOI

      10.1039/d0cc02514c

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] アントリル基を有する含三配位ホウ素芳香族化合物の合成とフッ化物イオンセンサーへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      山田航平、安達洋平、大下浄治
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ドナー‐アクセプター型ベンゾ[d]ジチエノ[b,f]ボレピンの合成とその多様な発光特性2022

    • 著者名/発表者名
      栗原真歩、安達洋平、中村優志、大下浄治
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] チアボリン環を含む新規p-pi共役系ポリマーの合成2021

    • 著者名/発表者名
      坂部充、安達洋平、大下浄治
    • 学会等名
      第40回無機高分子研究討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Photophysical properties of twisted bistricyclic aromatic ene with tricoordinate boron2021

    • 著者名/発表者名
      Yohei Adachi, Joji Ohshita, Hiroyoshi Naito
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] チオフェンをベースとする含ホウ素共役系ビルディングユニットの二量体の合成2021

    • 著者名/発表者名
      安達 洋平, 野村 隆憲, 田津原 汐音, 内藤 裕義, 大下 浄治
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ジチエノゲルモールと三配位ホウ素ユニットから成る環状化合物と その特性評価2020

    • 著者名/発表者名
      河上啓吾, 大下浄治, 安達洋平, 鍋谷太志
    • 学会等名
      第39回無機高分子研究討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 安定なカチオン性三配位ホウ素ビルディングユニットの合成と物性2020

    • 著者名/発表者名
      安達 洋平, Frieder Jaekle, 大下浄治
    • 学会等名
      第39回無機高分子研究討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/orgmtrls/Ohshita_Group/Ohshita_Group-Home.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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