• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

水素結合と折れ曲がり構造を鍵とする新奇蛍光性小分子の創製と機能創発

研究課題

研究課題/領域番号 15K05468
研究機関山形大学

研究代表者

片桐 洋史  山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (40447206)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードスルホニルアニリン / 蛍光色素 / 軌道節面 / π共役系 / 水素結合 / 芳香族 / ドナー・アクセプター / 分子内電荷移動
研究実績の概要

はじめに、硫黄の酸化状態の異なる多置換スルホニルアニリンの合成を検討した。その結果、酸化反応の進行によって吸収と蛍光の両波長が長波長かすることを見出した。続いて、側鎖のチューニングによる吸収・蛍光波長の長波長化を検討した。その結果、酸化反応が最後まで進行せずに目的物は得られなかったが、中間体の段階でフッ素原子の導入によって緑色蛍光から黄色蛍光に変化することがわかった。すなわち、フッ素原子による側鎖のチューニングが吸収波長と蛍光波長の両方の特性制御に効果的であることを見出した。特に、Togni試薬を用いると側鎖だけでなく芳香環が直接トリフルオロメチル化されることがわかった。本反応を用いることで、従来合成できなかった新規な蛍光母骨格を得ることができた。新規蛍光色素としてこれら化合物の今後の展開が期待される。最後に、スルホニルアニリン骨格の軌道節面を利用した発光波長の精密制御を検討した。その結果、今年度新たに合成したジュロリジル基を有するBMeSA誘導体を含めた計5種の化合物を比較したところ、電子供与性の大きい順に長波長化した吸収および蛍光スペクトルが得られた。量子化学計算により、光学特性変化がHOMOのみの顕著な上昇に起因するものであることが示され、1,4-位の軌道節面によって制御されることが明らかになった。本結果は「軌道節面制御による光学特性制御」というコンセプトを支持しており、有機光電子材料の分子設計における軌道エネルギー準位の制御に有効である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 その他

すべて 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 分子構造制御に基づく新奇π共役系機能性分子の開発2017

    • 著者名/発表者名
      片桐洋史
    • 学会等名
      第49回構造有機化学若手の会 夏の学校
    • 招待講演
  • [学会発表] スルホニルアニリン色素の位置異性体の合成と蛍光特性2017

    • 著者名/発表者名
      星野七海・別部輝生・片桐洋史
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ(2017)
  • [学会発表] スルホニルアニリン色素の位置異性体の合成と構造 および蛍光特性2017

    • 著者名/発表者名
      星野七海・別部輝生・片桐洋史
    • 学会等名
      第26回有機結晶シンポジウム
  • [学会発表] 分子構造制御に基づく新奇なπ電子系化合物の創製と機能創発2017

    • 著者名/発表者名
      片桐洋史
    • 学会等名
      平成29年度日本化学会 東北支部秋田地区講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子構造制御に基づく新奇なπ共役系化合物の創製と機能創発2017

    • 著者名/発表者名
      片桐洋史
    • 学会等名
      東京大学化学生命工学専攻談話会
    • 招待講演
  • [学会発表] フロンティア軌道の節面を活用したスルホニルアニリン系色素の軌道エネルギーと光学特性制御2017

    • 著者名/発表者名
      工藤奨・別部輝生・片桐洋史
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会(2018)
  • [備考] 山形大学大学院理工学研究科・片桐研究室

    • URL

      http://katagiri.yz.yamagata-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi