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物理的刺激で発光する有機π共役系化合物の創出と分子内電荷移動機構の解明

公募研究

研究領域感応性化学種が拓く新物質科学
研究課題/領域番号 25109515
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
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

西田 純一  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70334521)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2013年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード構造・機能材料 / 分子性固体 / 誘電体物性 / 有機化学 / 超分子化学
研究実績の概要

物質に機械的な刺激を加えた場合に発光する現象はトリボルミネッセンス (TL)と呼ばれている。力による刺激を光信号に変えることができ、刺激に対するセンサーや発光を取り出す素子等に応用されている。TLは固体の圧電特性と関係し、TLを与える有機化合物を設計する場合には対称心のない分子配列を設計する必要がある。さらに大きな双極子を有する化合物を同じ方向に向けて配列させることができれば強いTL特性を獲得すると期待される。私達は、これまでにトリフルオロメチルフェニル (CF3Ph) 基を有する一連のイミド化合物が同一方向を向き揃った結晶系を与え、青色のTLを与えることを報告している。この系のフタルイミドユニットに様々なアリールユニットを導入した化合物も同様なタイプの結晶を形成し、固体の発光量子収率の向上やTLの発光波長の制御ができる。26年度ではこれらのTLの研究を継続し、さらに対称心のない集合体を与える発光材料の開発を行った。
電子供与性のチオフェン環を導入した場合には、導入されたチオフェンの数によって発光波長がシフトする。この系のチオフェン環の硫黄原子を酸素や高周期のセレン原子に交換した化合物を合成した。ビフランを有する化合物では、同形の分子配列と考えられる固体がブロードで長波長化した発光を与え、自由度が大きくなったことによる捩れた分子内電荷移動状態(TICT)からの発光と考えられた。これらの化合物は、強く擦られた場合に固体色調の変化を示し、反射スペクトルで新しい吸収帯の観測を行った。
化合物のTLの強度を強くするためにベンゼン系のアリールユニットを導入した化合物を合成した。メトキシフェニルやジフェニルエーテルユニットを導入した化合物で発光効率が大きく向上した。縮環系のナフチル基を導入した化合物も効率は向上し、室温で擦った場合でも明光下で鮮やかなTL発光が観測された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Acenaphtho[1,2-j]fluoranthene-4,5-dicarboxyimides: A New Monoimide2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ozoe, Chitoshi Kitamura, Hiroyuki Kurata, Jun-ich Nishida, Takeshi Kawase
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43 号: 9 ページ: 1467-1469

    • DOI

      10.1246/cl.140445

    • NAID

      130004427183

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dye-sensitized Solar Cells Based on 1, 3-Dithiol-2-ylidene Derivatives: Substituent and π-Spacer Effects on the Efficiency2014

    • 著者名/発表者名
      A. Wada, J. Nishida, A. M. Maitani, Y. Wada, Y. Yamashita
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 43 号: 3 ページ: 296-298

    • DOI

      10.1246/cl.130931

    • NAID

      130004868003

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Arylations for Study of the Air-Stable P-Heterocyclic Biradical: From Wide Electronic Tuning to Characterization of the Localized Radicalic Electrons2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, Y. Ueta, T. T. T. Ngo, M. Kobayashi, D. Hashizume, J.-i. Nishida, Y. Yamashita, K. Mikami
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 135 号: 46 ページ: 17610-17616

    • DOI

      10.1021/ja409625x

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ベンゾ[k]フルオランテン-3,4-ジカルボキシイミドの合成と構造2015

    • 著者名/発表者名
      長原将也・西田純一・北村千寿・川瀬 毅
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス (千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アセナフチレン骨格を有する縮合多環化合物の合成2015

    • 著者名/発表者名
      松浦一馬・西田純一・川瀬 毅
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス (千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ジベンジリデンアセトンユニットを持つシクロファンと関連共役化合物の合成と性質2015

    • 著者名/発表者名
      塩木瑠美・西田純一・川瀬 毅
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス (千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 新規チエノキノイド誘導体の新規合成法の開発とその物性2015

    • 著者名/発表者名
      井上希・西田純一・川瀬 毅
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス (千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ジシアノエテニルフェニル基をもつテトラベンゾフルオレン誘導体の各種求核試薬と反応とイオンセンサーとしての応用2015

    • 著者名/発表者名
      木村裕介・西田純一・川瀬 毅
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス (千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ジアセナフト[1,2-b;1’,2’-d]チオフェン-3,4,9,10-ジテトラカルボキシジイミドの合成、性質、反応性の検討2015

    • 著者名/発表者名
      河尻育美・西田純一・川瀬 毅
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス (千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] トリフルオロメチルフェニル基をもつフタルイミドを鋳型とした分子集合体の合成と性質2015

    • 著者名/発表者名
      喜多泰之・西田純一・大浦北斗・川瀬 毅・高田徳幸・佐藤寛泰・山下敬郎
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス (千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 3-(p-ホルミルフェニル)ジフェナンスロフランの各種求核試薬と反応とイオンセンサーとしての応用2015

    • 著者名/発表者名
      森本喬之・西田純一・川瀬 毅
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス (千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2位に置換基を有するジベンゾヘテロール及びジチエノヘテロールのの合成と性質2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤孝晃・西田純一・長峯拓弥・川瀬 毅
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス (千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フタルイミドのポリハロゲン体を利用した新規フタルイミド誘導体の合成2015

    • 著者名/発表者名
      入江弘展・西田純一・川瀬 毅
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス (千葉県船橋市習志野台)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of polycyclic compounds based on an acenaphthylene unit2014

    • 著者名/発表者名
      Matsuura Kazuma, Nishida Jun-ichi, Kawase Takeshi
    • 学会等名
      International Symposium on the Synthesis and Application of Curved Organic pi-Molecules and Materials (CURO pi)
    • 発表場所
      京都大学宇治キャンパス (京都府宇治市五ヶ庄)
    • 年月日
      2014-10-19 – 2014-10-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] チオフェン及び類縁複素環を導入したフタルイミド誘導体の摩擦発光性と刺激応答性2014

    • 著者名/発表者名
      西田純一・喜多泰之・大浦北斗・川瀬 毅・高田徳幸・佐藤寛泰・山下敬郎
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス (宮城県仙台市青葉区)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フタルイミド誘導体のトリボルミネッセンスにおける置換基効果とIr錯体添加の検討2014

    • 著者名/発表者名
      大浦北斗・西田純一・高田徳幸・山下敬郎
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス (宮城県仙台市青葉区)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ジアセナフトチオフェンとジエノフィルとのDiels-Alder反応:新規青色蛍光物質の構築2014

    • 著者名/発表者名
      福岡賢明・森井卓哉・西田純一・川瀬 毅
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス (宮城県仙台市青葉区)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アセナフチレン-5,6-ジカルボキシイミド骨格をもつ新規イミド類の合成2014

    • 著者名/発表者名
      長原将也・尾添弘章・西田純一・川瀬 毅
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス (宮城県仙台市青葉区)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Triboluminescence and functional properties of trifluoromethylphenyl substituted phthalimides and heterocyclic compounds2014

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Nishida, Yoshiro Yamashita
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会 Asian International Symposium-Organic Crystals
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パラ位に電子求引性基をもつ3,14-ジアリールテトラベンゾフルオレン誘導体の特異な蛍光特性2014

    • 著者名/発表者名
      植木 正成、西田 純一、北村 千寿、川瀬 毅
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アセナフチレン骨格を有する縮合多環化合物の合成2014

    • 著者名/発表者名
      松浦 一馬、西田 純一、川瀬 毅
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 対称心なく配列したオリゴチエニルイミド誘導体に基づいた分子内電荷移動型トリボルミネッセンス2013

    • 著者名/発表者名
      西田 純一、長谷川 弘侑、大浦 北斗、高田 徳幸、佐藤 寛泰、山下 敬郎
    • 学会等名
      第24回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学 目白キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 2-アリールジアザボロール誘導体の分子内電荷移動発光2013

    • 著者名/発表者名
      堀 勇雄、檜山 駿、永山 裕樹、西田 純一、山下 敬郎
    • 学会等名
      第24回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学 目白キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 新規ジフェニルピラニリデン色素の合成と色素増感太陽電池への応用2013

    • 著者名/発表者名
      木村 健人、ボラガ アラタン、西田 純一、山下 敬郎
    • 学会等名
      第24回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学 目白キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Triboluminescence of Oligothienylphthalimide Derivatives: Tuning of Emission Color and Elucidation of Charge-Transfer Mechanism2013

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Nishida, Hiroyuki Hasegawa, Hokuto Ohura, Noriyuki Takada, Hiroyasu Sato, Yoshiro Yamashita
    • 学会等名
      2013 International Symposium on Organic Reaction 11 (ISOR11)
    • 発表場所
      台湾 台北市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 兵庫県立大学 工学部・大学院工学研究科 HOME > 学部・研究科案内 > 教員一覧 > 西田 純一

    • URL

      http://www.eng.u-hyogo.ac.jp/outline/faculty/jnishida/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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