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2020 年度 研究成果報告書

多成分系分子の自己組織化を利用した発光寿命可変材料の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 17H04875
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 機能物性化学
研究機関九州大学

研究代表者

小野 利和  九州大学, 工学研究院, 准教授 (20643513)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード多成分結晶 / 分子集合体 / 蛍光 / 燐光 / 重原子効果 / 項間交差 / ナフタレンジイミド / 光学センサ
研究成果の概要

2種類あるいはそれ以上の有機化合物を均一に混ぜ合わせた多成分結晶(もしくは有機合金)の創製は、単一成分から構成される結晶材料とは異なる光学的、電気的、磁気的特性を示すため注目を集めている。本研究では、独自の分子集積化技術に基づき、最大で五成分から成る結晶材料の構築を達成している。また複合体を用いる事により結晶内部での電荷移動相互作用/エキシプレックス、エネルギー移動、スピン多重度、の制御を可能とし、(1)多色、白色発光材料、(2)常温燐光発光材料、(3)有機化合物センサ、(4)圧力センサ、等、様々な応用展開を実現した。まさに革新的光機能を有する機能性色素の開発を達成した。

自由記述の分野

有機合成化学、超分子化学、結晶工学、構造有機化学、錯体化学、光化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機化合物は、長方形、正方形、球形のような形状や、いびつな三次元構造を有するため、二種類、三種類以上の異なる分子を均一に混ぜ合わせ、整然と並べる多成分結晶の創製は、挑戦的な課題であった。本研究では、複数個の有機分子を組み合わせ、新しい機能を見出す結晶化技術を開発することにより、(1)多色、白色に発光する機能性色素、(2)室温下で強燐光発光を示す機能性色素、(3)有機化合物の蒸気を吸着して、見た目の色で見分けるセンサ材料、(4)圧力に応答して発光色変化を示す色素、など、前例のない、光学的特性を生み出す基本技術の開発を行った。学術界、産業界に与える影響は大きく、さらなる研究の進展が期待される。

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公開日: 2022-01-27  

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