| 研究課題/領域番号 |
20K20368
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| 補助金の研究課題番号 |
18H05356 (2018-2019)
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2018-2019) |
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| 審査区分 |
中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
中條 善樹 京都大学, 工学研究科, 名誉教授 (70144128)
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| 研究分担者 |
田中 一生 京都大学, 工学研究科, 教授 (90435660)
権 正行 京都大学, 工学研究科, 助教 (90776618)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2020年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2019年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2018年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
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| キーワード | ホウ素 / 共役系高分子 / 発光 / 刺激応答性 / 共役系分子 / ホウ素錯体 / 凝集誘起型発光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、一般的な発光色素とは逆に、励起状態で変形する発光色素が刺激応答性の材料開発に結び付くことを示す。まず、励起駆動型ホウ素錯体を基盤とすることで、従来分子設計が困難であった固体でのみ発光するという凝集誘起型発光性を持つ分子を、ゼロから理論設計が可能となることを示す。そして、実際に有機発光色素の濃度消光問題解決や機械的刺激による発光色変化、高輝度固体発光性高分子材料の創出を行う。
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| 研究成果の概要 |
高輝度固体発光性および刺激応答性を示す分子骨格をゼロから理論設計可能であることを示した。このような、基底状態と励起状態の構造に差が大きい骨格を調査することにより、更なる機能性を発現するホウ素錯体の開発が期待できる。我々が提唱する”励起駆動型元素ブロック”の概念は励起状態の元素の特性に着目する全く新しい分野の先駆けになると期待され、ホウ素錯体以外にも理論計算をベースとしたさまざまな機能性錯体の発見につながる。以上のように、挑戦的研究（開拓）の研究期間を通して、励起駆動型元素ブロックの学理を確立し、実際に機能性材料を生み出すことに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本成果が確立した”励起駆動型元素ブロックの学理“は、機能性発光材料の分子設計に革新をもたらすポテンシャルがある。例えば、従来用いられてきた有機材料に構造緩和を誘起する骨格を導入することで直ちに刺激応答性材料の作製が可能になると期待され、材料設計の幅を大きく拡張する概念となる。この結果は学術的意義だけでなく、材料応用を生み出す指針となるため、社会的意義も大きいと言える。特に、ホウ素が励起駆動を担う元素として機能すると実例を示したことの意義が大きい。本研究結果は、光化学、構造有機化学、材料科学の分野におけるヘテロ元素化学の新しい学理を拓くと期待している。
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