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二元機構で特性制御可能な有機固体発光材料の創成

研究課題

研究課題/領域番号 24550222
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 有機工業材料
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)

連携研究者 吉川 功  東京大学, 生産技術研究所, 技術専門職員 (10401283)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード光物性 / 蛍光発光 / 有機固体 / 結晶多形 / ESIPT発光 / 計算化学 / イミダゾピリジン / 集積誘起発光AIE / AIE / 蛍光 / 固体発光 / 分子内水素結合 / 有機結晶 / 高分子薄膜 / 相転移 / 固体発光材料 / 分子軌道計算 / ベンズイミダゾール
研究成果の概要

本研究は、分子内水素結合を有する2-(2'-ヒドロキシフェニル)イミダゾピリジン(HPIP)が示す固体ESIPT発光の制御法として、従来の合成化学による化学構造変換を通じた電子状態制御(粗調整機構)に加え、新しい方法である分子の化学構造は変えずに集積構造を変えることによる状態制御(微調整機構)について、X線結晶構造解析や量子化学計算などから有効性を明らかにした。これらを組み合わせた二元制御機構が、固体発光波長を広くかつ段階的に制御可能にする手法であることを実証し、新しい有機固体発光材料の創成に向けた分子設計において有用性の大きい考え方となることを示した。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Effects of Semi-flexible Linker on Mechanochromic Photoluminescence of a Bis(Pt-salen) Complex2016

    • 著者名/発表者名
      Hirohiko Houjou, Keisuke Yagi, Isao, Yoshikawa, Toshiki Mutai, Koji Araki
    • 雑誌名

      Polyhedron

      巻: 未定 ページ: 123-131

    • DOI

      10.1016/j.poly.2016.04.022

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Aryl-substituted 2-Phenylimidazo[1,2-a]pyridines (PIP) with Various Colors of Excited-State Intramolecular Proton Transfer (ESIPT) Luminescence in the Solid State2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Mutai, Tatsuya Ohkawa, Hideaki Shono, Koji Araki
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 4 号: 16 ページ: 3599-3606

    • DOI

      10.1039/c6tc00376a

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Triarylmethane Dye-Conjugated Hexanuclear Zinc Complexes: Photophysical Properties and Cyanide-Selective Anion-Sensing Behavior2015

    • 著者名/発表者名
      Saori Takeda, Hiroka Yamada, Toshiki Mutai, Isao Yoshikawa, Hirohiko Houjou
    • 雑誌名

      Dyes and Pigments

      巻: 121 ページ: 372-375

    • DOI

      10.1016/j.dyepig.2015.05.038

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid-State Characterization of a Fused Salphen-Nickel Metallopolymer Prepared via Transmetalation in a Heterogeneous Reaction System2015

    • 著者名/発表者名
      Hirohiko Houjou, Keisuke Yagi, Isao Yoshikawa, Toshiki Mutai, Koji Araki
    • 雑誌名

      J. Inorg. Organomet. Polym.

      巻: 未定 号: 4 ページ: 906-911

    • DOI

      10.1007/s10904-015-0187-4

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Colorless, Transparent, Dye-Doped Polymer Films Exhibiting Tunable Luminescence Color: Controlling the Dual-Color Luminescence of 2-(2'-Hydroxyphenyl)imidazo[1,2-a]pyridine Derivatives with the Surrounding Matrix2014

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Furukawa, Hideaki Shono, Toshiki Mutai, Koji Araki
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. Interfaces

      巻: 6 号: 18 ページ: 16065-16070

    • DOI

      10.1021/am503956t

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic Tracking of Schiff Base Compounds' Hydrogen Bonding Reorganization Associated with Solid-to-Solid Phase Transition2014

    • 著者名/発表者名
      3.Satomi Hara, Hirohiko Houjou, Isao Yoshikawa, Hiroyasu Sato, Akihito Yamano, Yukiko Namatame, Toshiki Mutai, Koji Araki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. A

      巻: 118 号: 34 ページ: 6979-6984

    • DOI

      10.1021/jp5063034

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-color Polymorph-dependent Luminescence ; Crystallographic Analysis and Theoretical Study on Excited-State Intramolecular Proton Transfer (ESIPT) Luminescence of Cyano-substituted Imidazo[1,2-a]pyridine2014

    • 著者名/発表者名
      T.Mutai, H.Shono, Y.Shigemitsu and K.Araki
    • 雑誌名

      Crystal Engineering Comminucations

      巻: 16 号: 19 ページ: 3890-3895

    • DOI

      10.1039/c3ce42627k

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intermolecular Interaction Influence on Solid State Luminescence of Imidazopyrizines : Theoretical Interpretations using FMO-TDDFT and ONIOM Approach2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Shigemitsu, T.Mutai , H.Houjou and Koji Araki
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 16 号: 28 ページ: 14388-14395

    • DOI

      10.1039/c3cp55461a

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous helical folding of bis(Ni-salphen) complexes in solution and in the solid state: spectroscopic tracking of the unfolding process induced by Na+ ions2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Achira, Muneyuki Ito, Toshiki Mutai, Isao Yoshikawa, Koji Araki, Hirohiko Houjou
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 43 号: 15 ページ: 5899-5907

    • DOI

      10.1039/c3dt53397b

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sterically Induced Polymorphism: ON-OFF Control of Excited- state Intramolecular Proton Transfer (ESIPT) Luminescence of 1-Methyl-2-(2'-Hydroxyphenyl)benzimidazole2013

    • 著者名/発表者名
      Toshihide Shida, Toshiki Mutai, Koji Araki
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 15 号: 47 ページ: 10179-10182

    • DOI

      10.1039/c3ce41742e

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanochromic Luminescent Liquid Crystals Based on a Bianthryl Moiety2013

    • 著者名/発表者名
      山根祥吾
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 1 号: 15 ページ: 2648-2656

    • DOI

      10.1039/c3tc00861d

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rational Approach to Tuning of Efficient Exciedt-State Intramolecular Proton Transfer (ESIPT) Fluorescence of Imidazo[1,2-a]pyridine in Rigid Matrices by Substituent Groups2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Mutai, Hiroaki Sawatani, Toshihide Shida, Hideaki ShonKoo,ji Araki
    • 雑誌名

      J. Org. Chem

      巻: 78 号: 6 ページ: 2482-2489

    • DOI

      10.1021/jo302711t

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emission of Hydroxyphenylimidazopyridine: Computational Study on Enhanced and Polymorph-Dependent Luminescence in the Solid-State2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Shigemitsu, T. Mutai, H. Houjou, K. Araki
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem., A.

      巻: 116 号: 49 ページ: 12041-12048

    • DOI

      10.1021/jp308473j

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Propylamino-connected Fluorescent Terpyridine Dimer and Trimer: Syntheses, Photophysical Properties and Formation of Duplex-Type Complexes with Cd(II)2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kamoya, K. Kojima, G. Tanaka, R. Tanaka, T. Mutai, K. Araki
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem.

      巻: 10 号: 44 ページ: 8895-8902

    • DOI

      10.1039/c2ob26609a

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid-State Luminescence of Tetraphenylpyrene Derivatives: Mechano / Vapochromic Luminescence of 1,3,6,8-Tetra(4’-carboxyphenyl)pyrene2012

    • 著者名/発表者名
      S. Yamaguchi, I. Yoshikawa, T. Mutai and K.Araki
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem.

      巻: 22 号: 37 ページ: 20065-20070

    • DOI

      10.1039/c2jm33690a

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 有機超分子の発光 ー 分子をどのように集め、光らせるか2016

    • 著者名/発表者名
      務台 俊樹
    • 学会等名
      第13回日本写真学会光機能性材料セミナー
    • 発表場所
      東京工芸大学(東京都中野区)
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子間相互作用部位を有するイミダゾピリジン誘導体の固体ESIPT発光2016

    • 著者名/発表者名
      金田 翔平,吉川 功,北條 博彦,務台 俊樹
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced solid-state ESIPT luminescence of imidazopyridine derivatives: Polymorph dependence and stimuli-responsive behavior2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Mutai, Yasuhiro Shigemitsu, Hdeaki Shono, Tatsuya Ohkawa, Hirotaka Sawatani, Koji Araki
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu (USA)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機超分子の発光化学2015

    • 著者名/発表者名
      務台 俊樹
    • 学会等名
      大阪市立大学 第74回白鷺セミナー
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イミダゾピリジン誘導体の固体ESIPT発光における置換基効果2015

    • 著者名/発表者名
      務台 俊樹, 沢谷 浩隆, 加藤 拓, 吉川 功, 北條 博彦, 荒木 孝二
    • 学会等名
      2015光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 複数の置換基を導入したフェニルイミダゾピリジン誘導体の固体ESIPT発光2015

    • 著者名/発表者名
      加藤 拓,吉川 功,北條博彦,務台俊樹
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部(千葉・船橋)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 結晶多形に依存するESIPT発光 - アルキル基の立体効果による水素結合の制御2014

    • 著者名/発表者名
      務台俊樹・志田俊秀・荒木孝二
    • 学会等名
      2014光化学討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-10-11 – 2014-10-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of ESIPT Luminescence of 1-Methyl-2-(2'-hydroxyphenyl)benzimidazole by Sterically Induced Polymorphism2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiki MUTAI, Toshihide SHIDA, Koji ARAKI
    • 学会等名
      XXVth IUPAC Photochemistry
    • 発表場所
      ボルドー(フランス)
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機超分子のフォトルミネッセンスとその二元制御

    • 著者名/発表者名
      務台 俊樹
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会/特別企画「ルミネッセンス・アンサンブル」
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure/property relationship of polymorph-dependent ESIPT luminescence

    • 著者名/発表者名
      Toshiki MUTAI
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会/Asian International Symposium
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ピレン誘導体のピエゾ/メカノクロミック発光 ― 分子集積構造と発光応答特性

    • 著者名/発表者名
      務台 俊樹,山口 真吾,佐瀨 光敬,荒木 孝二
    • 学会等名
      2013光化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 2. 結晶中におけるベンズイミダゾール誘導体のESIPT発光 -結晶構造とアルキル基の立体効果

    • 著者名/発表者名
      務台 俊樹,志田 俊秀,荒木 孝二
    • 学会等名
      第24回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フェニルイミダゾピリジン誘導体およびその配位化合物が示す固体発光

    • 著者名/発表者名
      務台 俊樹,生野 秀明,荒木 孝二
    • 学会等名
      第25回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      唐津ロイヤルホテル
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid-state ESIPT Luminescence - Multi-color Emission Based on Crystalline Polymorphism

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Mutai, Koji Araki
    • 学会等名
      XXIVth IUPAC Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      Coimbra (Portugal)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンズイミダゾール誘導体のESIPT発光に対するN1-アルキル置換の効果

    • 著者名/発表者名
      志田 俊秀, 務台 俊樹, 荒木 孝二
    • 学会等名
      第23回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Piezo/Mechanochromic Luminescence of p-Substiututed 1,3,6,8-Tetraphenylpyrene Derivatives:

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Mutai
    • 学会等名
      17th Malaysian Chemical Congress (17MCC)
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子内/分子間水素結合に基づくN-置換ベンズイミダゾールの固体発光制御

    • 著者名/発表者名
      志田 俊秀, 務台 俊樹, 荒木 孝二
    • 学会等名
      第21回有機結晶シンポジウム
    • 発表場所
      東工大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 外部環境因子による新たな有機固体発光の制御法開発

    • 著者名/発表者名
      古川信太郎,生野秀明,務台俊樹,荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] N-置換ベンズイミダゾールの示す有機固相ESIPT発光のON/OFFスイッチング

    • 著者名/発表者名
      志田俊秀,務台俊樹,荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 集積構造変化によるブロモ置換イミダゾピリジンの固相ESIPT発光スイッチング

    • 著者名/発表者名
      高橋優佳,沢谷浩隆,務台俊樹,荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] DOJIN ACADEMIC SERIES 現代光化学2016

    • 著者名/発表者名
      水野一彦,宮坂 博,池田 浩 編 (8.2章:務台 俊樹)
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Packing-Directed Tuning and Switching of Organic Solid-State Luminescence2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Araki and Toshiki Mutai
    • 出版者
      The Royal Society of Chemistry
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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