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塗布デバイスを志向した動的二重項エキシトン材料創生

公募研究

研究領域動的エキシトンの学理構築と機能開拓
研究課題/領域番号 21H05399
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
研究機関九州大学

研究代表者

山下 建 (アルブレヒト建)  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (50599561)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードデンドリマー / カルバゾール / ラジカル / 発光材料 / 有機安定ラジカル / 有機EL / 二重項発光
研究開始時の研究の概要

本研究では基底状態も励起状態も二重項である発光性ラジカルとして近年注目を集めているトリス(トリクロロフェニル)メチル(TTM)ラジカルをアクセプターとして、種々のドナー骨格を導入した塗布型デバイスに応用可能な新規材料を開発する。特に、材料自身の安定性・発光効率・発光波長に焦点を当てて構造-機能相関を解明する。学術変革領域研究としては領域内の共同研究を通じて二重項エキシトンのダイナミクスや設計指針について従来型の一重項・三重項エキシトンとの包括的理解を進める。

研究実績の概要

本研究では基底状態も励起状態も二重項である発光性ラジカルとして近年注目を集めているトリス(トリクロロフェニル)メチル(TTM)ラジカルをアクセプターとして、種々のドナー骨格を導入した塗布型デバイスに応用可能な新規材料を開発する。特に、材料自身の安定性・発光効率・発光波長に焦点を当てて構造-機能相関を解明する。学術変革領域研究としては領域内の共同研究を通じて二重項エキシトンのダイナミクスや設計指針について従来型の一重項・三重項エキシトンとの包括的理解を進める。
本年度は塗布型材料に適した大きな分子量を持つカルバゾールデンドリマードナーを結合したTTMラジカルを開発して構造-機能相関を解明した。カルバゾールデンドリマーの世代が上昇すると発光が短波長シフトするという挙動について理論面から考察し、物性と合わせて論文を出版した。また、前年に見出していたカルバゾールドナーの共役を広げる設計が光安定性を向上させるという結果についても出版した。カルバゾールドナーへのハロゲン分子の導入効果についても引き続き検討を続けている。
合成した新規の発光ラジカルについては有機EL素子の発光層としての展開を検討したが、素子の安定性が低く評価には至らなかった。
学術変革領域内で多くの研究がなされている熱活性化遅延蛍光(TADF)分子についても嵩高い末端置換基を持つ新規なカルバゾール-トリアジンデンドリマーを開発して物性評価のための領域内共同研究を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Dhuram Univeristy(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Technical University of Munich(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Dhuram Univeristy(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Carbazole‐Dendronized Luminescent Radicals2023

    • 著者名/発表者名
      Xiaotian Rui、Ota Wataru、Sato Tohru、Furukori Minori、Nakayama Yasuo、Hosokai Takuya、Hisamura Eri、Nakamura Kazuhiro、Matsuda Kenshiro、Nakao Kohei、Monkman Andrew、Albrecht Ken
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: - 号: 28

    • DOI

      10.1002/anie.202302550

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dendri-LEC family: Establishing the bright future for dendrimer emitters in traditional and graphene-based light-emitting electrochemical cells2023

    • 著者名/発表者名
      Luca M. Cavinato, Keiko Yamaoka, Sophia Lipinski, Vladimir Calvi, Dominique Wehenkel, Richard van Rijn, Ken Albrecht, Ruben D. Costa
    • 雑誌名

      Advanced Functional Mterials

      巻: - 号: 35

    • DOI

      10.1002/adfm.202302483

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Photostability of luminescent tris(2,4,6-trichlorophenyl)methyl radical enhanced by terminal modification of carbazole donor2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Kenshiro、Xiaotian Rui、Nakamura Kazuhiro、Furukori Minori、Hosokai Takuya、Anraku Kosuke、Nakao Kohei、Albrecht Ken
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 58 号: 97 ページ: 13443-13446

    • DOI

      10.1039/d2cc04481a

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermally activated delayed fluorescence of carbazole-benzophenone dendrimers with bulky substituents2022

    • 著者名/発表者名
      Albrecht Ken、Hisamura Eri、Furukori Minori、Nakayama Yasuo、Hosokai Takuya、Nakao Kohei、Ikebe Hiroki、Nakayama Akira
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 13 号: 16 ページ: 2277-2284

    • DOI

      10.1039/d2py00255h

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カルバゾールドナーを有する光安定性の高い発光ラジカルの創製2023

    • 著者名/発表者名
      松田 健志郎, Kleitos Stavrou, 安楽 滉允, 中村 和宏, Xiaotian Rui, 古郡 美紀, 中尾 晃平, Andrew P. Monkman, 細貝 拓也, アルブレヒト 建
    • 学会等名
      第70回 応用物理学会 春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Carbazole Dendronized Luminescent Radical2022

    • 著者名/発表者名
      Rui Xiaotian, Wataru Ota, Tohru Sato, Minori Furukori, Yasuo Nakayama, Takuya Hosokai, Eri Hisamura, Kazuhiro Nakamura, Andrew. P. Monkman, Ken Albrecht
    • 学会等名
      The 19th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA-19)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カルバゾールデンドリマーをドナーとする塗布型動的エキシトン材料2022

    • 著者名/発表者名
      アルブレヒト 建
    • 学会等名
      2022年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Carbazole Dendronized Luminescencent Radicals2022

    • 著者名/発表者名
      Ken Albrecht
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry Kota Kinabalu (ICPAC KK 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カルバゾールの末端修飾による発光ラジカルの光安定性の向上2022

    • 著者名/発表者名
      松田健志郎, Rui Xiaotian, 中村和宏, 古郡美紀, 細貝拓也, アルブレヒト建
    • 学会等名
      第59回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン化カルバゾールを結合したTTMラジカルの合成と物性評価2022

    • 著者名/発表者名
      中村 和宏, 松田 健志郎, Rui Xiaotian, 古郡 美紀, 細貝 拓也, アルブレヒト 建
    • 学会等名
      第59回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of Highly Luminescent Radical Core Carbazole Dendrimer2022

    • 著者名/発表者名
      Ken Albrecht
    • 学会等名
      241st ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] π共役拡張ドナーを有する発光ラジカルの創製2022

    • 著者名/発表者名
      松田 健志郎, RUI Xiaotian, 古郡 美紀, 細貝 拓也,アルブレヒト 建
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 発光ラジカルをコアとするカルバゾールデンドリマーの創製2022

    • 著者名/発表者名
      Rui Xiaotian, 大田 航, 佐藤 徹, 中山 泰生, 古郡 美紀, 細貝 拓也, 久村 絵理, Andrew Monkman, アルブレヒト 建
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 二重項励起発光ラジカルをコアとするカルバゾールデンドリマーの設計・合成・物性測定2021

    • 著者名/発表者名
      Rui XIaotian, アルブレヒト 建
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of Carbazole Dendronized Doublet Emitters2021

    • 著者名/発表者名
      Ken Albrecht
    • 学会等名
      Maximising the rISC VR Workshop on Thermally Activated Delayed Fluorescence
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] アルブレヒト研究室HP

    • URL

      https://www.alken-lab.com/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-10-22   更新日: 2023-12-25  

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