濃度・蛍光変化の同時測定による有機分子結晶の多形発現過程のリアルタイム可視化

• 研究課題/領域番号: 26410009
• 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: 物理化学
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 伊藤 冬樹 信州大学, 学術研究院教育学系, 准教授 (80403921)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 結晶生成 / 蛍光分光 / 多形 / 結晶多形 / 蛍光 / 蛍光スペクトル / 分子集合 / 結晶生成過程 / 分子ダイナミクス

研究成果の概要

結晶生成過程や結晶多形に関する詳細な知見は，結晶材料の合理的製造プロセスの開発，また基礎的には相安定性や分子間相互作用の解明の観点から重要である．本研究では，濃度および蛍光変化を同時観測できる蛍光顕微鏡測定システムを開発し，会合誘起発光と多形を示す分子系を用いて多形発現過程と蛍光変化に関する知見を獲得し分子ダイナミクスに基づく結晶成長モデルを構築することを目的とした．
本研究において，蛍光分光法の特徴を活用することによって，蛍光分光法を分子集合体の存在状態に対するプローブとして活用できることを実証した．また，有機分子結晶の多形発現過程をリアルタイムに可視化できた．

研究成果

• [国際共同研究] Lille 1 University(フランス)
• [国際共同研究] ENS Cachan/Lille University/Universite Paris 13(フランス)
• [雑誌論文] AIE phenomena of a cyanostilbene derivative as a probe of molecular assembly process (2017)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito, Jun-ichi Fujimori, Narumi Oka, Michel Sliwa, Cyril Ruckebusch, Syoji Ito and Hiroshi Miyasaka
  • 雑誌名: Faraday Discussions 巻: 196 ページ: 231-243
  • DOI: 10.1039/c6fd00162a
  • NAID: 120007100075
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Concentration-dependent fluorescence color tuning of the difluoroboron avobenzone complex in polymer films (2017)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito and Chika Kikuchi
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 90 号: 6 ページ: 709-713
  • DOI: 10.1246/bcsj.20170034
  • NAID: 130006770649
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Color Tuning of Avobenzone Boron Difluoride as an Emitter to Achieve Full-Color Emission (2016)
  • 著者名/発表者名: Hin-Wai Mo, Youichi Tsuchiya, Yan Geng, Takehiro Sagawa, Chika Kikuchi, Hajime Nakanotani, Fuyuki Ito, and Chihaya Adachi
  • 雑誌名: Adv. Funct. Mater. 巻: 26 号: 37 ページ: 6703-6710
  • DOI: 10.1002/adfm.201601257
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 蛍光分子を用いる有機結晶核形成段階の可視化とメカニズムの解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤冬樹
  • 雑誌名: 化学と工業 巻: 69 ページ: 458-458
• [雑誌論文] 結晶形成・成長の謎に蛍光で迫る (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤冬樹
  • 雑誌名: 化学 巻: 71 ページ: 70-71
• [雑誌論文] Fluorescence Enhancement of a Dicyanostilbene Derivative Film Casted from an Alcoholic Solution Triggered by UV light Irradiation (2016)
  • 著者名/発表者名: Jun-ichi Fujimori, Akio Katsuki, Fuyuki Ito
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 45 号: 4 ページ: 421-423
  • DOI: 10.1246/cl.151195
  • NAID: 130005144004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Substituent-Dependent Backward Reaction in Mechanofluorochromism of Dibenzoylmethanatoboron Difluoride Derivatives (2016)
  • 著者名/発表者名: Takehiro Sagawa, Fuyuki Ito, Atsushi Sakai, Yudai Ogata, Keiji Tanaka, Hiroshi Ikeda
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci. 巻: 15 号: 3 ページ: 420-430
  • DOI: 10.1039/c5pp00453e
  • NAID: 120007100077
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Direct Visualization of the Two-step Nucleation Model by Fluorescence Color Changes during Evaporative Crystallization from Solution (2016)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito, Yukino Suzuki, Jun-ichi Fujimori, Takehiro Sagawa, Mitsuo Hara, Takahiro Seki, Ryohei Yasukuni, and Marc Lamy de la Chapelle
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 号: 1 ページ: 22918-22918
  • DOI: 10.1038/srep22918
  • NAID: 120007100076
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Properties and Evolution of Emission in Molecular Aggregates of a Perylene Ammonium Derivative in Polymer Matrices (2015)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito, Hirofumi Sato, Yuri Ugachi, Narumi Oka, Syoji Ito and Hiroshi Miyasaka
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci. 巻: 14 号: 10 ページ: 1896-1902
  • DOI: 10.1039/c5pp00196j
  • NAID: 120007101498
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Solvent Viscosity Effect on Triplet-Triplet Pair in Triplet Fusion (2015)
  • 著者名/発表者名: Kana Yokoyama, Yusuke Wakikawa, Tomoaki Miura, Jun-ichi Fujimori, Fuyuki Ito and Tadaaki Ikoma
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry B 巻: 119 号: 52 ページ: 15901-15908
  • DOI: 10.1021/acs.jpcb.5b11208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence Visualization of Molecular Assembly Processes during Solvent Evaporation via Aggregation-induced Emission in a Cyanostilbene Derivative (2014)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito, Jun-ichi Fujimori
  • 雑誌名: CrystEngComm. 巻: 16 号: 42 ページ: 9779-9782
  • DOI: 10.1039/c4ce01303d
  • NAID: 120007112052
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fluorescence properties of nanoaggregates of pyrene ammonium derivative and its photoinduced dissolution and reaction in tetrahydrofuran/aqueous solutions (2014)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito, Takehiro Sagawa, Hirotaka Koshiyama
  • 雑誌名: Res. Chem. Intermed. 巻: - 号: 9 ページ: 6897-6906
  • DOI: 10.1007/s11164-014-1786-3
  • NAID: 120007101499
  • 査読あり
• [学会発表] Synergetic responses of the organic solids by the cooperative fluorescence modulation (2017)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito
  • 学会等名: Japan-France Workshop on photo-active nanomaterials with cooperative and synergetic responses
  • 発表場所: ENS Paris-Saclay, France
  • 年月日: 2017-03-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Dynamics of Evaporative Crystallization Probed by Fluorescence Color Changes (2017)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会，アジア国際シンポジウム-有機結晶ディビジョン-
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ジピロリルジケトンフッ化ホウ素錯体の溶媒蒸発結晶化過程における多形発現と相安定性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡 愛巳，伊藤冬樹，坂東勇哉，羽毛田洋平，山門陵平，前田大光，宮野哲也，藤内謙光，伊都将司，宮坂 博，尾関寿美男
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] ジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体を導入したジフェニルアラニン誘導体の集合形態と蛍光特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 狭川雄大，深港 豪，伊藤冬樹
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Full-color emission tuning in OLED based on aggregation formation and aggregation induced exciplex formation (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya Youichi, Nakanotoni Hajime, Ito Fuyuki, Adachi Chihaya
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 発光性ジケトン誘導体と層状ケイ酸塩との複合化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬 睦，伊藤冬樹，岡田友彦
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 蛍光変化で探る分子集合化過程のダイナミクス (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤冬樹
  • 学会等名: 信州発！菌類・微生物×化学のコラボダイナミズム創発に向けて
  • 発表場所: 信州大学 長野（工学）キャンパス
  • 年月日: 2017-03-08
  • 招待講演
• [学会発表] 蛍光スペクトルを用いたコロイド粒子・結晶生成過程の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤冬樹
  • 学会等名: 信州コロイド&界面科学研究会第2回（2016年）研究討論会
  • 発表場所: 信州大学 長野（工学）キャンパス
  • 年月日: 2016-10-28
  • 招待講演
• [学会発表] ジピロリルジケトンフッ化ホウ素錯体の蛍光変化に基づく多形発現過程の追跡 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡 愛巳，伊藤冬樹，坂東勇哉，羽毛田洋平，山門陵平，前田大光，尾関寿美男
  • 学会等名: 第25回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2016-09-18
• [学会発表] ジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体の合成と粘土との複合化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬 睦，伊藤冬樹，岡田友彦
  • 学会等名: 第60回粘土科学討論会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2016-09-15
• [学会発表] 蛍光変化に基づくジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体の溶媒蒸発結晶化における分子集合ダイナミクス (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤冬樹，鈴木雪乃，藤森隼一，狭川雄大
  • 学会等名: 第10回分子科学討論会
  • 発表場所: 神戸ファッションマート
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Photochemistry of molecular-assembly systems probed by the cooperative fluorescence modulation (2016)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito
  • 学会等名: 光化学討論会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] Direct Visualization of the Two-step Nucleation Model by Fluorescence Colour Changes during Evaporative Crystallization from Solution (2016)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito
  • 学会等名: 12th International Workshop of the Crystal Growth of Organic Materials (CGOM12)
  • 発表場所: Leeds University, UK
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 蛍光変化をプローブとした有機分子集合化過程の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤冬樹
  • 学会等名: 超分子創製化学セミナー(第 66 回)
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2016-05-20
  • 招待講演
• [学会発表] Crystal formation process observed by the fluorescence color changes (2016)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito
  • 学会等名: Toward an international laboratory between France & Japan on Photochemistry
  • 発表場所: French Embassy
  • 年月日: 2016-04-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Photochemistry of Molecular-assembly Systems Probed by the Fluorescence Modulation (2016)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2016-03-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ルミネッセンス化学研究を通した教員養成・アウトリーチ活動 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤冬樹
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会 特別企画「ルミネッセンス化学アンサンブル」
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2016-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] Fluorescence Visualization of Solvent Evaporative Crystallization (2016)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito
  • 学会等名: Seminar Invite Laboratoire CSPBAT
  • 発表場所: Universite Paris 13
  • 年月日: 2016-02-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cooperative fluorescence color changes of a dibenzoylmethane boron complex during the molecular assembling process (2015)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito, Yukino Suzuki, Jun-ichi Fujimori and Takehiro Sagawa
  • 学会等名: International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PacifiChem 2015)
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Fluorescence Visualization of Molecular Assembly Processes during Solvent Evaporation (2015)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito
  • 学会等名: 國立交通大學應用化學系 104年 前瞻跨領域基礎科學中心 尖端生物分子探測 専題演講
  • 発表場所: 台湾国立交通大学
  • 年月日: 2015-11-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 会合誘起増強発光性分子の分子集合化にともなう動的および静的蛍光変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤冬樹，藤森隼一，岡 愛巳，伊都将司，宮坂 博
  • 学会等名: 第24回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2015-11-01
• [学会発表] 蛍光変化に基づくジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体の結晶生成ダイナミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤冬樹，鈴木雪乃，藤森隼一，狭川雄大
  • 学会等名: 2015年光化学討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] 非平衡分子集合体の電子励起状態での光応答協同性発現機構の解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤冬樹
  • 学会等名: アルプスサイエンスセミナー
  • 発表場所: 乗鞍ステーション（長野県松本市）
  • 年月日: 2015-08-28
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular dynamics of initial stage of crystal formation process as detected by aggregation-induced emission (2015)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito, Jun-ichi Fujimori, Shoji Ito and Hiroshi Miyasaka
  • 学会等名: 22nd International Conference on the Chemistry of the Organic Solid State (ICCOSS 2015)
  • 発表場所: Niigata, Japan
  • 年月日: 2015-07-12
  • 国際学会
• [学会発表] Fluorescence properties of Dibenzoylmethane Boron complex depending on the aggregated states in polymer films and crystallization process (2015)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito, Yukino Suzuki, Jun-ichi Fujimori and Takehiro Sagawa
  • 学会等名: 27th International Conference on Photochemistry (ICP 2015)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2015-07-02
  • 国際学会
• [学会発表] ジベンゾイルメタンフッ化ホウ素錯体の結晶生成過程における蛍光スペクトル変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤冬樹，鈴木雪乃，藤森隼一，狭川雄大，安國 良平，Mark LAMY de la CHAPELLE
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 会合誘起増強発光性分子のナノ粒子形成にともなう蛍光変化と結晶生成過程の関係 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤森隼一，伊都将司，宮坂 博，伊藤冬樹
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 固体および薄膜中で高効率発光を示す有機分子を用いた太陽電池用集光器の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤冬樹
  • 学会等名: 分野別「グリーンイノベーション」新技術説明会
  • 発表場所: JST東京別館ホール（東京）
  • 年月日: 2015-01-16
• [学会発表] Studies on Organic Molecular Assembling Processes by Fluorescence Spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito
  • 学会等名: 第12回 スマート分子材料研究分野セミナー
  • 発表場所: 北海道大学電子科学研究所（札幌）
  • 年月日: 2014-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] 会合誘起増強発光を示すシアノスチルベン誘導体の結晶生成初期過程の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤森隼一，伊藤冬樹
  • 学会等名: 第23回有機結晶シンポジウム
  • 発表場所: 東邦大学（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-17
• [学会発表] Organic-molecular Assembly Dynamics during the Solvent Evaporation Probed by Aggregation Induced Emission Phenomena in Cyanostilbene Derivatives (2014)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito, Jun-ichi Fujimori
  • 学会等名: IUPAC XXV IUPAC Symposium on Photochemistry
  • 発表場所: Bordeaux (France)
  • 年月日: 2014-07-15
• [学会発表] Studies on molecular-assembling process of organic compounds probed by fluorescence spectral change (2014)
  • 著者名/発表者名: Fuyuki Ito
  • 学会等名: Seminaire du PPSM
  • 発表場所: Ecole Normal Superieure du Cachan (France)
  • 年月日: 2014-06-26
  • 招待講演
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.shinshu-u.ac.jp/faculty/education/course/science/chemistry2/index.html
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://rika.shinshu-u.ac.jp/ito/fipage/index.html
• [備考] 研究者総覧SORA（信州大学）
  • URL: http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.yCAebCDV.html
• [産業財産権] 太陽電池モジュール (2014)
  • 発明者名: 伊藤冬樹
  • 権利者名: 信州大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-262372
  • 出願年月日: 2014-12-25