| 研究課題/領域番号 |
20K05283
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室) |
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研究代表者 |
龍 直哉 熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室), その他部局等, 研究主任 (90743641)
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| 研究分担者 |
高藤 誠 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (50332086)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 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)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 円偏光ルミネッセンス / 蛍光 / キラリティ / 分子集合体 / 色素 / シアニン色素 / 円偏光発光光度 / J-会合 / メタルフリー有機色素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、メタルフリー有機色素系において、高い発光強度と高い円偏光純度を両立することを目的とし、さらにその材料の応用性について検討する。これを達成するための戦略として、キラル超分子集積体の形成するキラルナノキャビティに有機発光色素を埋め込み、色素分子同士を直接会合させることなくキラル配向させることにより強発光性を保ったまま円偏光発光特性を誘起する。さらに、キラル超分子集積体と相互作用しうるキラルドーパントにより、キラル配向の増幅とそれに伴う円偏光発光特性の向上を目指す。
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| 研究成果の概要 |
リシン誘導体の形成したキラル集積体を用いることにより、非キラルシアニン色素に強い蛍光性と円偏光発光特性を同時に誘起できることを見いだした。これらの特性が最も増幅された系において、発光量子収率、モル吸光係数および発光非対称性因子は、それぞれ0.70、390,000 /M cmおよび0.14と見積もられた。この系においては、色素分子は集積体分子間に単量体として埋め込まれたことにより色素の分子運動が抑制されたために量子収率と吸光係数が増大し、さらに、集積分子のキラル配向に誘起されて色素分子もキラルな配向状態を形成したため円偏光発光特性が誘起されたと考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでに報告されている円偏光発光材料では、大きな発光非対称性因子と強い発光を同時に得ることは困難であった。本研究により、色素の分子運動を抑制し、かつ色素分子が会合しない距離をもってキラルに配向させることにより、大きな発光非対称性因子と強い発光を両立できることが明らかとなった。この成果は、今後、実用レベルの円偏光発光材料を設計・開発するうえでの戦略のひとつになると期待される。
また、本研究において、初めてリシンやオルニチンから二鎖型両親媒性化合物を開発し、その分子構造とキラリティの強さについて検討した。この成果は、分子集合体およびキラリティにかかわる分野において重要な知見となる。
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