超分子集合体を基盤とする増強円偏光蛍光材料の創成

• 研究課題/領域番号: 25248019
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 河合 壯 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (40221197)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 47,320千円 (直接経費: 36,400千円、間接経費: 10,920千円); 2016年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円); 2015年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円); 2014年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円); 2013年度: 22,490千円 (直接経費: 17,300千円、間接経費: 5,190千円)
• キーワード: 円偏光発光 / 超分子 / キラル / ナノ粒子 / ナノワイヤー / 希土類錯体 / 自己組織構造 / エキシトンカップリング / キラリティー / 超分子構造 / 分子ワイヤー

研究成果の概要

キラルな分子からの蛍光発光には円偏光成分すなわち円偏光蛍光（Circularly Polarized Luminescence, CPL）が観測される。CPL はキラルな分子における左右円偏光の放射確率の違いに起因する現象で、吸収における円偏光に対する非対称性を計測する円二色吸収スペクトル（ＣＤ）と同様のキラル構造評価法として研究されてきた。
本研究では世界で初めてスマートフォンや目視により識別可能な円偏光発光材料の開発に成功した。

研究成果

• [国際共同研究] Ecole-Normale-Spetior de Paris Saclay/Universite de Nantes I/Univ. Paul Sabatier(フランス)
• [国際共同研究] IISER-Trivandrum(インド)
• [国際共同研究] Universite de Nantes/Universite de Lille(フランス)
• [雑誌論文] Circularly polarized luminescence in chiral silver nanoclusters (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Kumar, T. Kawai, T. Nakashima
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 53 号: 7 ページ: 1269-1272
  • DOI: 10.1039/c6cc09476g
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Protonation-Induced Red-Coloured Circularly Polarized Luminescence of [5]Carbohelicene Fused by Benzimidazole (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Sakai, T. Kubota, J. Yuasa, Y. Araki, T. Sakanoue, T. Takenobu, T. Wada, T. Kawai, T. Hasobe
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem. 巻: 14 号: 28 ページ: 6738-6743
  • DOI: 10.1039/c6ob00937a
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] OFF-ON-OFF Dual Emission at Visible and UV Wavelengths from Carbazole Functionalized beta-Diketonate Europium(III) Complex (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Imai, T. Kawai, J. Yuasa
  • 雑誌名: J. Phys.Chem. A 巻: 120 号: 24 ページ: 4131-4138
  • DOI: 10.1021/acs.jpca.6b04414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chiral supramolecular polymerization leading to eye differentiable circular polarization in luminescence† (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Kumar, B. Marydasan, T. Nakashima, T. Kawai, J. Yuasa
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 52 号: 64 ページ: 9885-9888
  • DOI: 10.1039/c6cc05022k
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Two-Step Synthesis of Boron-Fused Double Helicenes (2016)
  • 著者名/発表者名: T.Katayama, S.Nakatsuka†, H. Hirai†, N.Yasuda, J. Kumar, T. Kawai, T. Hatakeyama
  • 雑誌名: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 巻: 138 号: 16 ページ: 5210-5213
  • DOI: 10.1021/jacs.6b01674
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Heteroleptic [Bis (oxazoline)](dipyrrinato) zinc (II) Complexes: Bright and Circularly Polarized Luminescence from an Originally Achiral Dipyrrinato Ligand (2016)
  • 著者名/発表者名: Julius F Kogel, Shinpei Kusaka, Ryota Sakamoto, Toshiki Iwashima, Mizuho Tsuchiya, Ryojun Toyoda, Ryota Matsuoka, Takamasa Tsukamoto, Junpei Yuasa, Yasutaka Kitagawa, Tsuyoshi Kawai, Hiroshi Nishihara
  • 雑誌名: Angewandte Chemie International Edition 巻: 55 号: 4 ページ: 1377-1381
  • DOI: 10.1002/anie.201509411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoswitching of an Intramolecular Chiral Stack in a Helical Tetrathiazole (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Hashimoto, T. Nakashima, D. Shimizu, T. Kawai
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 51 号: 29 ページ: 5171-5174
  • DOI: 10.1039/c6cc01277a
  • NAID: 120006345369
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Controlled Excited-State Dynamics and Enhanced Fluorescence Property of Tetrasulfone[9]helicene by a Simple Synthetic Process (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, Y; Sakai, H ; Yuasa, J ; Araki, Y; Wada, T ; Sakanoue, T ; Takenobu, T ; Kawai, T; Hasobe, T
  • 雑誌名: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 巻: 120 号: 13 ページ: 7421-7427
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b01123
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Discriminating Termination of Chiral Supramolecular Polymerization: Tuning the Length of Nanofibers (2015)
  • 著者名/発表者名: Kumar, J; Tsumatori, H ; Yuasa, J ; Kawai, T; Nakashima, T
  • 雑誌名: ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 巻: 54 号: 20 ページ: 5943-5947
  • DOI: 10.1002/anie.201500292
  • NAID: 120006345368
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Charge Transfer Emission of T-Shaped π-Conjugated Molecules: Impact of Quinoid Character on the Excited State Properties (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Inouchi, T. Nakashima, T. Kawai
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 118 号: 14 ページ: 2591-2598
  • DOI: 10.1021/jp501225j
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synthesis, Structure and Properties of a,b-Linked Oligothiazoles with Controlled Sequence (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nakashima, K. Imamura, K. Yamamoto, Y. Kimura, S. Katao, Y. Hashimoto, T. Kawai
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 20 号: 42 ページ: 13722-13729
  • DOI: 10.1002/chem.201403791
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inversion of Supramolecular Chirality in Bichromophoric Perylene Bisimides: Influence of Temperature and Ultrasound (2014)
  • 著者名/発表者名: Kumar, Jatish; Nakashima, Takuya; Kawai, Tsuyoshi
  • 雑誌名: LANGMUIR 巻: 30 号: 21 ページ: 6030-6037
  • DOI: 10.1021/la500497g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circularly Polarized Luminescence in Supramolecular Assemblies of Chiral Bichromophoric Perylene Bisimides (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Kumar, T. Nakashima, H. Tsumatori, M. Mori, M. Naito, T. Kawai
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 19 号: 2 ページ: 14090-14097
  • DOI: 10.1021/jz402615n
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chiral Photoresponsive Tetrathiazoles Giving Snapshots of Folding States (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Nakashima, K. Yamamoto, Y. Kimura, T. Kawai
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 19 号: 50 ページ: 16972-16980
  • DOI: 10.1002/chem.201302564
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chirality Induction by Formation of Assembled Structures Based on Anion-Responsive π-Conjugated Molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiromitsu Maeda, Wataru Hane, Yuya Bando, Yoshitaka Terashima, Yohei Haketa, Hiroshi Shibaguchi, Tsuyoshi Kawai, Masanobu Naito, Kazuto Takaishi, Masanobu Uchiyama, Atsuya Muranaka
  • 雑誌名: Chem. Eur. J 巻: 19 号: 48 ページ: 16263-16271
  • DOI: 10.1002/chem.201301737
  • 査読あり
• [備考] 光情報分子科学研究室
  • URL: http://mswebs.naist.jp/LABs/kawai/index.html
• [備考] 光情報分子科学研究室研究実績
  • URL: http://mswebs.naist.jp/LABs/kawai/achievement.html
• [備考] 光情報分子科学研究室
  • URL: http://mswebs.naist.jp/LABs/kawai/index.html