ナノ集積構造変換で制御される有機固体発光の増幅機構設計

• 研究課題/領域番号: 20510094
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 務台 俊樹 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (80313112)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 光物性 / 超分子化学 / 有機固体発光 / 結晶相転移 / ESIPT発光 / 白色発光 / イミダゾピリジン / ナノ材料 / 結晶多形 / ESIPT蛍光 / 分子性固体 / 発光材料

研究概要

分子のナノ集積構造変化で制御する固体発光は、発光特性変化が一般に小さいことが課題であった。ESIPTという、コンホメーション変化と励起状態特性が単分子レベルで直接的に関与する機構を、集積構造変化というメゾスコピックな効果と組み合わせて固体発光をより広範囲に制御(「増幅」)可能なことを実証した。さらに合成化学による直接的な電子状態制御と組み合わせることで、多様な固体発光材料の実現可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Fabrication of Colorless Organic Materials Exhibiting White Luminescence Using Normal and Excited-State Intramolecular Proton Transfer Processes (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Shono, T.Ohkawa, H.Tomoda, T.Mutai, K.Araki
  • 雑誌名: ACS Appl.Mater.Interfaces 3 ページ: 654-657
  • 査読あり
• [雑誌論文] Piezochromic luminescence of amide and ester derivatives of tetraphenylpyrene-role of amide hydrogen bonds in sensitive piezochromic response (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Sase, S.Yamaguchi, Y.Sagara, I.Yoshikawa, T.Mutai, K.Araki
  • 雑誌名: J.Mater.Chem.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Colorless Organic Materials Exhibiting White Luminescence Using Normal and Excited-State Intramolecular Proton Transfer Processes (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Shono, Tatsuya Ohkawa, Haruhiko Tomoda, Toshiki Mutai, Koji Araki
  • 雑誌名: ACS Appl.Mater.Interfaces 巻: 3 ページ: 654-657
  • 査読あり
• [雑誌論文] Piezochromic luminescence of amide and ester derivatives of tetraphenylpyrene-role of aunide hydrogen bonds in sensitive piezochromic response (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsutaka Sase, Shingo Yamaguchi, Yoshimitsu Sagara, Isao Yoshikawa, Toshiki Mutai Koji Araki
  • 雑誌名: J.Mater.Chem.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 結晶多形に基づく固相ESIPT発光材料の設計-ヒートモードによる有機発光スイッチ- (2009)
  • 著者名/発表者名: 荒木孝二,務台俊樹
  • 雑誌名: 化学工業 60 ページ: 201-205
• [雑誌論文] A Stimuli-Responsive, Photoluminescent, Anthracene-Based Liquid Crystal : Emission Color Determined by Thermal and Mechanical Processes (2009)
  • 著者名/発表者名: Sagara, Y., Yamane, S., Mutai, T., Araki.K., Kato T.
  • 雑誌名: ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS 19 ページ: 1869-1875
  • 査読あり
• [雑誌論文] 結晶多形に基づく固相ESIPT発光材料の設計-ヒートモードによる有機発光スイッチ- (2009)
  • 著者名/発表者名: 荒木孝二, 務台俊樹
  • 雑誌名: 化学工業 60 ページ: 201-205
• [雑誌論文] 多形依存性に基づく高効率固相ESIPT発光のスイッチング (2009)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹, 荒木孝二
  • 雑誌名: 光化学 40 ページ: 184-187
  • NAID: 10026052008
• [雑誌論文] 押すと発光色が変わる有機ピエゾクロミック材料の設計に向けて (2009)
  • 著者名/発表者名: 荒木孝二,務台俊樹
  • 雑誌名: 現代化学 2008(451) ページ: 24-29
  • NAID: 40016283683
• [雑誌論文] Switching of Polymorph-Dependent ESIPT Luminescence of an Imidazo[1,2-a] pyridine Derivative (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Mutai, H.Tomoda, T.Ohkawa, Y.Yabe, K.Araki
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 47 ページ: 9522-9524
  • 査読あり
• [雑誌論文] 押すと発光色が変わる有機ピエゾクロミック材料の設計に向けて (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒木孝二,務台俊樹
  • 雑誌名: 現代化学 451 ページ: 24-29
  • NAID: 40016283683
• [雑誌論文] Switching of Polymorph-Dependent ESIPT Luminescence of an Imidazo[1,2-a]pyridine Derivative (2008)
  • 著者名/発表者名: Mutai, T.;Tomoda, H.;Ohkawa, T;Yabe, Y.;Araki, K.
  • 雑誌名: ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 47 ページ: 9522-9524
  • 査読あり
• [学会発表] Organic solid-state luminescent materials - control of electronic state based on the mode of molecular packing (2011)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] Organic solid-state luminescent materials-control of electronic state based on the mode of molecular packing (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshiki MUTAI
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 固体ESIPT 発光の集積構造依存性:ハロゲン置換フェニルイミダゾピリジン誘導体 (2011)
  • 著者名/発表者名: 志田俊秀,生野秀明,務台俊樹,荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 固体ESIPT発光の集積構造依存性:ハロゲン置換フェニルイミダゾヒリジン誘導体 (2011)
  • 著者名/発表者名: 志田俊秀, 生野秀明, 務台俊樹, 荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] ピレン系ピエゾクロミック発光材料の圧力応答性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口真吾, 佐瀬光敬, 務台俊樹, 荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] フェニルイミダゾピリジン誘導体の高効率固相ESIPT発光:フェニル基への置換基導入の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 沢谷浩隆,生野秀明,務台俊樹,荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] フェニルイミダゾピリジン誘導体の高効率固相ESIPT発光:フェニル基への置換基導入の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 沢谷浩隆, 生野秀明, 務台俊樹, 荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Enhanced solid-state luminescence of the Cd complex of 6-aminoterpyridine dimer (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kamoya, K.Kojima, T.Mutai, K.Araki
  • 学会等名: PACIFICHEM2010
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Efficient solid-state ESIPT luminescence of imidazopyridine derivatives : Packing effect on the luminescence (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Shono, T.Ohkawa, H.Tomoda, T.Mutai, K.Araki
  • 学会等名: PACIFICHEM2010
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Efficient solid-state ESIPT luminescence of imidazopyridine derivatives : Packing effect on the luminescence (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Shono, T.Ohkawa, H.Tomoda, T.Mutai, K.Araki
  • 学会等名: PACIFICHEM2010
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] イミダゾピリジン誘導体が示す固体ESIPT発光の結晶多形依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 生野秀明,大川達也,務台俊樹,荒木孝二
  • 学会等名: 第19回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-11-11
• [学会発表] イミダゾピリジン誘導体が示す固体ESIPT発光の結晶多形依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 生野秀明, 大川達也, 務台俊樹, 荒木孝二
  • 学会等名: 第19回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2010-11-11
• [学会発表] イミダゾピリジン類の蛍光特性に関する量子化学解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 重光保博, 務台俊樹,荒木孝二
  • 学会等名: 第33回情報化学討論会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2010-10-30
• [学会発表] 固体で高効率発光を示すアミノテルピリジル錯体:金属イオン種の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 加茂谷由佳, 小島慶亮, 務台俊樹, 荒木孝二
  • 学会等名: 第60回錯体化学討論会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2010-09-29
• [学会発表] 固相ESIPT発光を示すイミダゾピリジン誘導体の置換基効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹,生野秀明,大川達也,友田晴彦,荒木孝二
  • 学会等名: 第21回基礎有機化学討論会(A30)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-09-11
• [学会発表] 固相ESIPT発光を示すイミダゾピリジン誘導体の置換基効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹, 生野秀明, 大川達也, 友田晴彦, 荒木孝二
  • 学会等名: 第21回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] イミダゾピリジン誘導体のLE/ESIPT発光特性を利用した固体白色発光材料の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 生野秀明,大川達也,務台俊樹,荒木孝二
  • 学会等名: 2010光化学討論会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] イミダゾピリジン誘導体のLE/ESIPT発光特性を利用した固体白色発光材料の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 生野秀明, 大川達山, 務台俊樹, 荒木孝二
  • 学会等名: 2010光化学討論会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] イミダゾピリジン誘導体の高効率固相ESIPT発光:アリール置換基の効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 生野秀明,大川達也,務台俊樹,友田晴彦,荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] イミダゾピリジン誘導体の高効率固相ESIPT発光:アリール置換基の効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 生野秀明, 大川達也, 務台俊樹, 友田晴彦, 荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] パラジウム触媒反応を用いたアミノテルピリジンオリゴマーの合成と物性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 加茂谷由佳, 小島慶亮, 務台俊樹, 荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] ピレン系ピエゾクロミック発光材料のナノ集積構造の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹,佐瀬光敬,相良剛光,荒木孝二
  • 学会等名: 第18回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-11-10
• [学会発表] ピレン系ピエゾクロミック発光材料のナノ集積構造の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹, 佐瀬光敬, 相良剛光, 荒木孝二
  • 学会等名: 第18回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2009-11-10
• [学会発表] 固相で発現するイミダゾピリジン誘導体の高効率ESIPT発光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹,大川達也,友田晴彦,矢部優司,荒木孝二
  • 学会等名: 第20回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 群馬
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] 固相で発現するイミダゾピリジン誘導体の高効率ESIPT発光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹, 大川達也, 友田晴彦, 矢部優司, 荒木孝二
  • 学会等名: 第20回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 群馬大学
  • 年月日: 2009-09-29
• [学会発表] アミノ基で接続されたテルピリジン-Cd多核錯体の合成と構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加茂谷由佳, 小島慶亮, 田中玄太郎, 務台俊樹, 荒木孝二
  • 学会等名: 第59回錯体化学討論会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] 有機結晶の無輻射遷移速度解析:テルビリジンのヒートモード蛍光スイッチングの理論的考察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 重光保博, 務台俊樹, 北條博彦, 荒木孝二
  • 学会等名: 2009光化学討論会
  • 発表場所: 桐生市民文化会館
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 置換フェニルイミダゾピリジンが示す高効率固相ESIPT発光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大川達也,務台俊樹,友田晴彦,荒木孝二
  • 学会等名: 第3回日本化学会関東支部大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-05
• [学会発表] 置換フェニルイミダゾビリジンが示す高効率固相ESIPT発光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大川達也, 務台俊樹, 友田晴彦, 荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第3回関東支部大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2009-09-05
• [学会発表] アミノ基を接続部位としてもつテルピリジンオリゴマーの合成と物性: (2009)
  • 著者名/発表者名: 小島慶亮, 加茂谷由佳, 田中玄太郎, 務台俊樹, 荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第3回関東支部大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] 固体ESIPT発光の結晶多形依存性の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹,大川達也,矢部優司・友田晴彦,荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] イミダゾフェナントリジン誘導体が示す高効率固相ESIPT発光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大川達也,務台俊樹,友田晴彦,荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 固体ESIPT 発光の結晶多形依存性の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹,大川達也,矢部優司,友田晴彦,荒木孝二
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Organic Luminescent Materials-Luminescence Tuning Based on Supramolecular Structure (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Mutai, Koji Araki
  • 学会等名: National Symposium on Frontiers of Chemical Science Interfacing Physical & Biological Phenomena
  • 発表場所: Varanasi(India)
  • 年月日: 2009-03-01
• [学会発表] Organic Luminescent Materials-Luminescence Tuning Based on Supramolecular Structure- (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Mutai, Koji Araki
  • 学会等名: National Symposium on Frontiers of Chemical Science Interfacing Physical & Biological Phenomena
  • 発表場所: Varanasi (India)
  • 年月日: 2009-02-28
• [学会発表] Design of Organic Piezochromic Luminescent Materials Based on Supramolecular Concept (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Mutai, Y.Sagara, Y.Yanagihara, K.Araki
  • 学会等名: The IUMRS International Conference in Asia 2008
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2008-12-13
• [学会発表] Design of Organic Piezochromic Luminescent Materials Based on Supramolecular Concept (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Mutai, Y.Sagara, Y.Yanagihara, K.Araki
  • 学会等名: The IUMRS International Confbrence in Asia 2008
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2008-12-13
• [学会発表] 多形に依存する固体ESIPT 発光とそのスイッチング (2008)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹,友田晴彦,大川達也,矢部優司,荒木孝二
  • 学会等名: 第17回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-11-13
• [学会発表] 多形に依存する固体ESIPT発光とそのスイッチング (2008)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹,友田晴彦,大川達也,矢部優司,荒木孝二
  • 学会等名: 第17回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-11-13
• [学会発表] テルピリジン誘導体の蛍光特性に関する理論解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 重光保博,務台俊樹,北条博彦,荒木孝二
  • 学会等名: 第31回情報化学討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-11-13
• [学会発表] アミド基を持つピレン誘導体のピエゾクロミック発光発現 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐瀬光敬,相良剛光,務台俊樹,荒木孝二
  • 学会等名: 第19回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-10-03
• [学会発表] ヒートモード多形変換に基づく有機固体ESIPT発光のスイッチング (2008)
  • 著者名/発表者名: 務台俊樹,友田晴彦,大川達也,矢部優司,荒木孝二
  • 学会等名: 2008光化学討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-09-13
• [学会発表] Switchable polymorph-dependent luminescence of terpyridine (2008)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Mutai, Yasuhiro Shigemitsu, Hirohiko Houjou, Koji Araki
  • 学会等名: XXI Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography(IUCr)
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2008-08-28
• [備考] ホームページ:
  • URL: http://www.iis.u-tokyo.ac.jp/~yoshika/arakihome.html
• [産業財産権] 白色発光を示す無着色有機固体材料 (2010)
  • 発明者名: 荒木孝二,務台俊樹,生野秀明,大川達也
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 2010-199468
  • 出願年月日: 2010-09-07
• [産業財産権] 白色発光を示す無着色有機固体材料 (2010)
  • 発明者名: 荒木孝二, 務台俊樹, 生野秀明, 大川達也
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 2010-199468
  • 出願年月日: 2010-09-07