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非平面π共役分子ヘリセンの集積化と光学機能の制御

公募研究

研究領域理論と実験の協奏による柔らかな分子系の機能の科学
研究課題/領域番号 16H00824
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京農工大学

研究代表者

中野 幸司  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70345099)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードπ共役分子 / 光物性 / 超分子化学 / 合成化学 / 高分子合成 / 自己組織化
研究実績の概要

本研究では,螺旋状にねじれたπ共役分子ヘリセンを規則的に集積化することで,そのキロプティカル特性を増幅し,単分子では不可能な革新機能を示す柔らかい分子系を創製することを目指す.
(1)ヘテロ環が縮環した[7]ヘリセンの光学特性:これまでに合成に成功しているチオフェン環二つ,ピロール環一つ,ナフタレン二つが縮環した[7]ヘリセンの発光特性について詳細に評価した.N-アセチルピロールが縮環した[7]ヘリセンでは,二つの発光帯が観測できた.短波長側の発光帯は溶媒の極性にほとんど影響を受けないが,長波長側の発光帯に関しては,溶媒の極性が大きくなるにつれて長波長シフトする正のソルバトクロミズムが観測された.これは,チオフェンを電子ドナー,N-アセチルピロールを電子アクセプターとする分子内電荷移動によるものと考えられる.また,これまでに報告されているフェナントレン二つとピロール環一つが縮環した対応する[7]ヘリセンに比べて,蛍光量子収率が著しく低下することが分かった.蛍光寿命測定の結果,無輻射失活速度が輻射失活速度に比べて著しく大きくなっていることが分かった.
(2)ヘリセン集積体の構築:ジベンゾフルベンの重合によってフルオレン骨格が置換したポリエチレンが得られ,フルオレン骨格がπ-スタックした螺旋構造を形成することに着目し,ジベンゾフルベン骨格を有するカルボ[7]ヘリセン類縁体の合成とその重合をおこない,重合物を得ることに成功した.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and properties of [7]helicene and [7]helicene-like compounds with a cyclopenta[1,2-b:4,3-b']dithiophene or dithieno[2,3-b:3',2'-d]heterole skeleton2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Uematsu, Keiichi Noguchi, Koji Nakano
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 20 号: 5 ページ: 3286-3295

    • DOI

      10.1039/c7cp06342c

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Circularly Polarized Luminescence from Chiral Spiro Molecules: Synthesis and Optical Properties of 10,10'-Spirobi(indeno[1,2-b][1]benzothiophene) Derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      Ko Takase, Keiichi Noguchi, Koji Nakano
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 19 号: 19 ページ: 5082-5085

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b02337

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] キラルπ共役化合物の設計・合成とキロプティカル特性2018

    • 著者名/発表者名
      中野幸司
    • 学会等名
      電子情報通信学会 有機エレクトロニクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ホスホロ[3,2-b]ピロール骨格を持つラダー型π共役分子の合成と光学特性2017

    • 著者名/発表者名
      森下涼穂・中野幸司
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヘテロ芳香環が縮環したキラルπ共役スピロ化合物の合成と光学特性2017

    • 著者名/発表者名
      高瀬 昂・中野幸司
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヘテロ元素で架橋された1,1'-ビナフト[2,1-b]チオフェンの合成と物性2017

    • 著者名/発表者名
      植松啓輔・中野幸司
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヘリセンを含有する高分子の合成と機能2017

    • 著者名/発表者名
      窪田紗英・青木素大・中野幸司
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Chiroptical Properties of Chiral π-Conjugated Spiro Compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Ko Takase, Koji Nakano
    • 学会等名
      17th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA'17)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Optical Properties of Phosphole/Heterole-Fused π-Conjugated Compounds2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Nakano, Minh Anh Truong, Suzuho Morishita
    • 学会等名
      17th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA'17)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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