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キラルな塗布型動的二重項エキシトン材料創製

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 23H03966
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

アルブレヒト 建 (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) 2023-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
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)
2024年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード発光ラジカル / 動的エキシトン / 熱活性化遅延蛍光 / 円偏光発光 / ラジカル / 有機EL / 円偏光 / キラル
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)ラジカルが本質的にプロペラ型のアトロープ異性を持つことに着目し、キラルな発光ラジカルを創製する。高効率な円偏光発光を示す二重項発光材料を開発する。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)ラジカルが本質的にプロペラ型のアトロープ異性を持つことに着目し、キラルな発光ラジカルを創製し、高効率な円偏光発光を示す二重項発光材料を開発する。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ことを目的としてきた。
本年度は昨年合成を実施したトリス(トリクロロフェニル)メチル(TTM)ラジカル類縁体でラセミ化障壁が大きく、室温で光学分割可能と報告されているBr-TTM(臭素化TTM)のカルバゾールを1-3個結合したラジカルを合成して光学物性測定を実施した。キラルカラムによる光学分割にも成功し、円偏光発光(CPL)を示すことも確認した。予定よりも合成が困難であったため当初予定したカルバゾールデンドリマーの結合には至らなかった。[2.2]パラシクロファンを結合したジフェニルアミンをドナーとするTTMラジカルも合成し、光学分割に成功したが円偏光発光は検出されなかった。
この他にも発光ラジカル(二重項)の励起状態(エキシトン)の理解のためにドナーとアクセプター間にねじれを導入した発光ラジカルを合成して光物性を明らかとした。
領域内で様々な研究が実施されている熱活性化遅延蛍光材料についても新たにアルミニウム錯体をコアとするカルバゾールデンドリマーを合成して有機EL素子へと展開した。青色発光を示すカルバゾールデンドリマーも合成して電気化学発光セルへと展開した。班友の九州大学宮田准教授とはカルバゾール-トリアジンデンドリマーの励起状態ダイナミクスを明らかとする領域内共同研究を実施した。

現在までの達成度 (段落)

令和6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6年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2024 実績報告書
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2025 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dynamic excitons in organic light-emitting systems2025

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Katsuaki、Sakuda Eri、Tani Yosuke、Akiyama Midori、Albrecht Ken、Aizawa Naoya、Izawa Seiichiro、Kaji Hironori
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 162 号: 6 ページ: 061001-061001

    • DOI

      10.1063/5.0250413

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron-electron repulsion in carbazole oligomer-attached tris (2,4,6-trichlorophenyl) methyl radicals2025

    • 著者名/発表者名
      Kenshiro Matsuda、Wataru Ota、Keiko Yamaoka、Kosuke Anraku、Emiko Fujiwara、Kazuhiro Nakamura、Takuya Hosokai、Tohru Sato、Ken Albrecht
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: - 号: 16 ページ: 164305-164305

    • DOI

      10.1063/5.0252492

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A water-soluble luminescent tris(2,4,6-trichlorophenyl)methyl radical-carbazole dyad2024

    • 著者名/発表者名
      Anraku Kosuke、Matsuda Kenshiro、Miyata Satoshi、Ishii Hikaru、Hosokai Takuya、Okada Satoshi、Nakamura Kazuhiro、Nakao Kohei、Albrecht Ken
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: 12 号: 28 ページ: 6840-6846

    • DOI

      10.1039/d4tb00940a

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aluminum Complex-Core Carbazole Dendrimers Exhibiting Thermally Activated Delayed Fluorescence2024

    • 著者名/発表者名
      Nakao Kohei、Furukori Minori、Liu Guanting、Hosokai Takuya、Yasuda Takuma、Albrecht Ken
    • 雑誌名

      ACS Applied Optical Materials

      巻: 2 号: 7 ページ: 1393-1402

    • DOI

      10.1021/acsaom.4c00178

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation-Dependent Intramolecular Charge Transfer Excited-State Dynamics in Thermally Activated Delayed Fluorescence Carbazole Dendrimers2024

    • 著者名/発表者名
      Takada Ami、Hisamura Eri、Yamaoka Keiko、Ogawa Tomohiro、Onda Ken、Albrecht Ken、Miyata Kiyoshi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 128 号: 44 ページ: 18820-18827

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.4c04252

    • 関連する報告書
      2024 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] A van der Waals porous crystal featuring conformational flexibility and permanent porosity for ultrafast water release2024

    • 著者名/発表者名
      Maejima Kentaro、Zen Heishun、Sato Hiroyasu、Nishibori Eiji、Enjou Tomoya、Takeda Youhei、Minakata Satoshi、Hisamura Eri、Albrecht Ken、Ikemoto Yuka、Bad?a-Dom?nguez Irene、S?nchez-Rinc?n Juan、Delgado M. Carmen Ruiz、Yamamoto Yohei、Yamagishi Hiroshi
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 7 号: 1 ページ: 282-282

    • DOI

      10.1038/s42004-024-01366-1

    • 関連する報告書
      2024 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] Effects of halogen atom substitution on luminescent radicals: a case study on tris(2,4,6-trichlorophenyl)methyl radical-carbazole dyads2024

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

      Faraday Discussions

      巻: 250 ページ: 192-201

    • DOI

      10.1039/d3fd00130j

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermally activated delayed fluorescence carbazole‐triazine dendrimer with bulky substituents2023

    • 著者名/発表者名
      Ikebe Hiroki、Nakao Kohei、Hisamura Eri、Furukori Minori、Nakayama Yasuo、Hosokai Takuya、Yang Minlang、Liu Guanting、Yasuda Takuma、Albrecht Ken
    • 雑誌名

      Aggregate

      巻: 5 号: 1

    • DOI

      10.1002/agt2.405

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] プロペラキラリティを有するドナー・アクセプター 型発光ラジカルの開発2024

    • 著者名/発表者名
      中村 和宏, 山岡 敬子, 松田 健志郎, 安楽 滉允, 石割 文崇, 細貝 拓也 中尾 晃平, アルブレヒト 建
    • 学会等名
      第 14 回 CSJ 化学フェスタ 2024
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] Solvent dependent emission properties of thermally activated delayed fluorescent carbazole dendrimer2024

    • 著者名/発表者名
      Ami Takada, Eri Hisamura, Keiko Yamaoka, Ken Albrecht, Tomohiro Ogawa, Kiyoshi Miyata, Ken Onda
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Electronic Materials (ICSM2024)
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Carbazole dendrimer-based luminescent materials: From TADF to radicals2024

    • 著者名/発表者名
      Ken Albrecht
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Electronic Materials (ICSM2024)
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Bright and Stable Luminescent Radicals2024

    • 著者名/発表者名
      Ken Albrecht
    • 学会等名
      245th ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Carbazole Donor Attached Luminescent TTM Radicals2024

    • 著者名/発表者名
      Ken Albrecht
    • 学会等名
      12th Singapore International Chemistry Conference (SICC-12)
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The 12th International Symposium on Dynamic Exciton (ISDyEx)2024

    • 著者名/発表者名
      Ken Albrecht
    • 学会等名
      Development of Bright and Stable Luminescent Radicals
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ドナー・アクセプター間のねじれ角を制御した発光ラジカルの創製2024

    • 著者名/発表者名
      福塚晴人、松田健志郎、安楽滉允、中村和宏、細貝拓也、アルブレヒト建
    • 学会等名
      第14回CSJ化学フェスタ2024
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] ねじれを導入したカルバゾールデンドリマーTADF材料の創製2024

    • 著者名/発表者名
      付 済溥, 中尾 晃平, 池辺大樹, アルブレヒト 建
    • 学会等名
      第61回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] Carbazole Dendrimer Based Luminescent Materials2023

    • 著者名/発表者名
      Ken Albrecht
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Dynamic Exciton (ISDyEx)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unique Electronic Structure of Carbazole Dendrimers and Application in Luminescent2023

    • 著者名/発表者名
      Ken Albrecht
    • 学会等名
      NYCU-DyEx Bilateral Symposium on Light Energy Conversion
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effects of halogen atom substitution on luminescent radicals: a case study on tris(2,4,6-trichlorophenyl)methyl radical-carbazole dyads2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Nakamura, Kenshiro Matsuda, Rui Xiaotian, Minori Furukori, Satoshi Miyata, Takuya Hosokai, Kosuke Anraku, Kohei Nakao, Ken Albrecht
    • 学会等名
      Challenges and prospects in organic photonics and electronics Faraday Discussion
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [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
      2024 実績報告書 2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2025-12-26  

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