| 研究課題/領域番号 |
21K18953
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分33:有機化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
古山 渓行 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (30584528)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 近赤外光 / フタロシアニン / ボール型金属錯体 / 透過性 / カラーレジスト材料 / 近赤外色素 / アザポルフィリン / 波長選択性 / 分子軌道 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトの目に知覚できない近赤外光を強く吸収する一方、知覚可能な可視光とはほとんど相互作用しない、透明な近赤外色素の開発を行う。可視ー近赤外領域の幅広い波長域の光特性を精密に制御するためには、様々な要因を独立にかつ精密に設計する必要がある。これまでの研究で独自に開発したボール型金属錯体などを基盤とし、分子軌道計算を用いて適切な色素を設計する。同時に、熱・光安定性についても評価を進め、実用的な色素の開発を目指す。
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| 研究成果の概要 |
近赤外光（700-1000 nm程度の光）を強く吸収する一方、可視光（400-700 nm）とほとんど相互作用しない見た目はほとんど透明な近赤外色素の開発することを目的とし、フタロシアニンおよびボール型金属錯体を用いた検討を行った。
フタロシアニン誘導体について、周辺に窒素を有する新規誘導体群を開発し、それらが近赤外光を選択的に吸収することを示した。またこれを元に均一な透明膜を作成し、色彩評価から高い透明度を示すことを明らかとした。ボール型金属錯体について多量化を中心とした検討を行い、理論計算から近赤外光選択性の特性を帰属することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
透明な近赤外光材料のニーズは医療・電子・エネルギー分野等幅広い。本研究の遂行により、単に近赤外光を強く吸収する、に加えて可視光吸収を抑制する、という新たな分子デザインを提案することができた。これらの材料については特許出願も行い、共同研究を希望する企業も現れているなど、社会的意義のある成果と言える。
また、これら材料を開発するにあたっては複数の遷移を同時に制御する分子デザインが必要であり、研究開始時点では達成が困難とされた学術的課題であった。ボール型金属錯体を中心に理論的考察を併用することでこの問題が解決できつつあり、学術的にも重要な成果を得た。
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