| 研究領域 | 動的エキシトンの学理構築と機能開拓 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05400
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
小野 利和 九州大学, 工学研究院, 准教授 (20643513)
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| 研究期間 (年度) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | ホウ素錯体 / 典型元素錯体 / 発光材料 / 近赤外発光材料 / 軸不斉 / 円偏光発光材料 / メカノクロミックポリマー / 応力感知材料 / 円偏光発光 / メカノフォア / エキシトン / 回転障壁 / ビピロール / シッフ塩基 / エラストマー / ポリウレタン / ドナーアクセプター |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ドナー分子(D)とアクセプター分子(A)が連結した新規ADA型色素の合成研究に取り組むことで、分子構造とそのコンフォメーション変化（運動性）を活用した“動的エキシトンの学理構築”を実現するための最先端研究を実施する。時間分解分光測定、デバイス作成、バイオ応用可能な当該領域研究者との意見交換、サンプル提供を通じた共同研究を積極的に推進し、研究成果の社会還元を目指す。
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| 研究実績の概要 |
ピロール系ホウ素錯体を基盤としたアクセプター・ドナー・アクセプター型色素の合成を通じて、（１）可視域から近赤外領域における高い蛍光量子収率の実現、（２）外部からのストレスを検知するメカノクロミック発光性色素、（３）軸不斉に基づく円偏光発光材料の創製、を検討した。
（１）の研究では、対称型の４核ホウ素錯体の合成により、緑色から橙色発光を示す強発光性色素の合成を達成し、６０％から１００％となる高い蛍光量子収率を示す色素の開発を達成した。また非対称型の３核ホウ素錯体の合成により、分子内ドナー・アクセプター相互作用に偏りが生じた結果、赤色から近赤外領域に発光を示す強発光性色素の合成を達成した。量子収率は３０％程度であったが、この領域では優れた機能と有していると考えられる。（２）の研究では、対称型の４核ホウ素錯体が、単結晶構造や計算化学による再安定構造において屈曲した構造を有していることに着目し、この色素をポリウレタン等のエラストマー材料に共有結合で架橋した材料の創製を行った。得られた試験片を引張試験機で延伸しながら発光スペクトル測定を行ったところ、励起光照射下において黄緑色発光から橙色発光へと変化するメカノクロミック挙動が観測された。本研究内容について論文投稿の準備中である。（３）の研究では、対称型の４核ホウ素錯体に軸不斉部位を導入することで、キラルカラムによる光学分割を行ったサンプルが、円二色性および円偏光発光特性を示すことを見出した。構造変化による発光色の多色化についても達成した。
以上のように提案内容について研究を実施し、目的とした成果をあげることができた。
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| 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。
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| 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。
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