| 研究課題/領域番号 |
21K05212
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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35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
山田 重之 京都工芸繊維大学, 分子化学系, 准教授 (10612252)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | フッ素 / ヘキサアリールベンゼン / [3+3+3]環化三量化反応 / 発光 / 液晶 / フッ素化トラン / 官能基変換 / 固体発光分子 / 熱刺激応答分子 / 液晶性発光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
熱に応答して発光挙動が変化する熱刺激応答性の固体発光材料において，加熱下でも強い発光を維持できる新たな発光分子の分子デザイン，構造と特性との相関の解明が強く望まれている。容易に調製可能な直線状分子から，官能基変換によって円盤状や屈曲形状，分岐形状などの多様な幾何形状をもつ液晶分子への変換技術を確立する。得られた分子の光学特性・熱特性や熱刺激応答性を精査し，構造と特性との相関の解明を目的とする。本研究では多様な分子幾何をもつ熱刺激応答性の固体発光分子のデザイン・変換技術を提供し，『高効率・長寿命・高感度な熱刺激応答性の固体発光分子』の迅速な開発・技術的応用に貢献できる。
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| 研究実績の概要 |
熱に応答して発光挙動が変化する熱刺激応答性の固体発光材料は，スマートウィンドウや発光温度センサーとしての用途に期待される。しかし，従来の分子設計では加熱下で強く発光する分子開発は困難であった。そのため加熱下でも強い発光を維持できる新たな発光分子の分子デザイン，構造と特性との相関の解明が強く望まれている。そこで容易に調製可能な直線状分子から，官能基変換によって円盤状や屈曲形状，分岐形状などの多様な幾何形状をもつ液晶分子への変換技術を確立する。得られた分子の光学特性・熱特性や熱刺激応答性を精査し，構造と特性との相関の解明を目的としている。申請者の合成化学と材料化学の知見に基づき，本研究では多様な分子幾何をもつ熱刺激応答性の固体発光分子のデザイン・変換技術を提供し，『高効率・長寿命・高感度な熱刺激応答性の固体発光分子』の迅速な開発・技術的応用に貢献できる。
今年度には主に，ヘキサアリールベンゼンのアルコキシ鎖長を種々変化させた誘導体を種々合成し，それぞれ二種の異性体の分離を行い，すべての化合物に対して相転移挙動と光学特性の解明に取り組んだ。単結晶構造解析より，ヘキサアリールベンゼンがカラム状に配列することを明らかにしたが，アルコキシ鎖長に応じて結晶性・液晶性が著しく低下し，ごく限定的な液晶相の発現のみが観察された。偏光顕微鏡観察より，カラムナー液晶相であると推察できるが，液晶温度範囲がわずか4℃程度で液晶相の粉末X線回折測定が困難なため，明確なカラムナー液晶相の断定には至っていない。光学特性においては，結晶の色調がUV照射により変化するフォトクロミズム性を見出し，固体状態でUVを検知するスマート材料としての応用に期待できる成果を見出した。
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