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2023 年度 実績報告書

傑出した円偏光度を示すキラルトポロジカル分子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 21K05043
研究機関北里大学

研究代表者

長谷川 真士  北里大学, 理学部, 講師 (20438120)

研究分担者 伊與田 正彦  東京都立大学, 理学研究科, 客員教授 (50115995) [辞退]
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード円偏光発光 / 円二色性 / キラル分子 / π共役系化合物 / 大環状化合物
研究実績の概要

ビナフチルに[5]ヘリセンを連結した分子を合成し、その構造とキラル光学特性の関係を調査した。合成した分子は、基底状態および励起状態の双方においてC2対称構造を持ち、磁気遷移双極子モーメントおよび電気遷移双極子モーメントが平行(または反平行)に制御される。そのため、円二色性スペクトル(CD)および円偏光発光スペクトル(CPL)において比較的高い非対称性因子(g値)を示すに至った。また、面不斉[2.2]パラシクロファンに4つカルバゾールフェニルを導入したキラル分子を合成した。この分子はπ共役系高分子のキラル誘起剤として機能することがわかった。実際に、市販のポリ[(9,9-ジ-n-オクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-alt-(ベンゾ[2,1,3]チアジアゾール-4,8-ジイル)] (F8BT)に対して3wt%の割合でドープしたところ、CPLスペクトルにおいてg値が著しく向上した(glum = 0.01)。
期間全体を通じ、高い対称性を持つ軸不斉ビナフチルおよび面不斉[2.2]パラシクロファンをキラル源とした拡張型π共役系化合物をいくつか合成し、CPL特性の向上を達成した。特に励起状態でも高い対称構造が期待される化合物は、高いglum値が観測された。円偏光を利用した発光デバイスを視野に、輝度が高い分子の合成も行った。キラルなビナフチルおよび[2.2]パラシクロファンをビフェニルでπ拡張した分子群を合成した。通常、量子収率の向上は電気遷移双極子モーメントの増加を伴うため、glum値とトレードオフの関係にある。剛直性の高いキラル環状構造を利用することで、glum値の低下を抑えつつ、量子収率を向上させ、高いCPL輝度(Bcpl > 100)を達成した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Chiroptical Properties of Radially Extended Carbazole with Chiral [2.2]Paracyclophane Core2024

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Masashi、Xiao Wanli、Ishida Yuki、Asahi Kazuyuki、Nishikawa Hiroyuki、Ohno Reo、Hayauchi Daisuke、Hasegawa Miki、Mazaki Yasuhiro
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/adfm.202315215

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Chiroptical Properties of Binaphthyl‐Hinged [5]Helicenes2023

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Masashi、Nojima Yuki、Nagata Yuya、Usui Kazuteru、Sugiura Ken‐ichi、Mazaki Yasuhiro
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 26 ページ: -

    • DOI

      10.1002/ejoc.202300656

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stereogenic π-Conjugated Macrocycles: Synthesis, Structure, and Chiroptical Properties Including Circularly Polarized Luminescence2023

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Masashi、Mazaki Yasuhiro
    • 雑誌名

      Synlett

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1055/a-2158-8820

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Substituent effects on helical structures and chiroptical properties of fused anthracenes with bulky phenyl groups2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kenta、Fukuda Hiroki、Toda Hayato、Imai Yoshitane、Nojima Yuki、Hasegawa Masashi、Tsurumaki Eiji、Toyota Shinji
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 132 ページ: 133243~133243

    • DOI

      10.1016/j.tet.2022.133243

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A double-helical S,C-bridged tetraphenyl-para-phenylenediamine and its persistent radical cation2023

    • 著者名/発表者名
      Harada Kaho、Hasegawa Chika、Matsumoto Taisuke、Sugishita Hiroki、Kitamura Chitoshi、Higashibayashi Shuhei、Hasegawa Masashi、Suzuki Shuichi、Kato Shin-ichiro
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 59 ページ: 1301~1304

    • DOI

      10.1039/D2CC06144A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aggregation-induced circularly polarized phosphorescence of Pt(II) complexes with an axially chiral BINOL ligand2023

    • 著者名/発表者名
      Tauchi Daiki、Koida Taiki、Nojima Yuki、Hasegawa Masahi、Mazaki Yasuhiro、Inagaki Akiko、Sugiura Ken-ichi、Nagaya Yuki、Tsubaki Kazunori、Shiga Takuya、Nagata Yuuya、Nishikawa Hiroyuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 59 ページ: 4004~4007

    • DOI

      10.1039/D2CC06198H

  • [学会発表] 軸不斉ユニットに組み込まれた環状ヘリカルオリゴチオフェンの合成と性質2024

    • 著者名/発表者名
      川島光、長谷川真士、真崎康博
    • 学会等名
      日本化学会 第104春季年会(2024)
  • [学会発表] Synthesis and chiroptical properties of strained paraphenylene anchoring chiral binaphthyl2024

    • 著者名/発表者名
      Masashi Hasegawa
    • 学会等名
      Pure and Applied Chemistry International Conference 2024
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and properties of helical oligothiophenes anchored to binaphthyl2024

    • 著者名/発表者名
      Hikari Kawashima, Masashi Hasegawa, Yasuhiro Mazaki
    • 学会等名
      Pure and Applied Chemistry International Conference 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] 軸不斉ユニットに組み込まれた環状オリゴチオフェンの合成と性質2023

    • 著者名/発表者名
      川島光、長谷川真士、真崎康博
    • 学会等名
      第16回有機π電子系シンポジウム
  • [学会発表] 架橋ビナフチルで挟まれたキラル大環状アセチレン化合物の合成とキラル光学特性2023

    • 著者名/発表者名
      大園真誉、長谷川智香、長谷川真士、真崎康博
    • 学会等名
      第33回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] 軸不斉ユニットに組み込まれた環状オリゴチオフェンの合成と性質2023

    • 著者名/発表者名
      川島光、長谷川真士、真崎康博
    • 学会等名
      第33回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] ビナフチルで架橋された高歪み環状パラフェニレンの合成と発光特性の評価2023

    • 著者名/発表者名
      肖万里、長谷川真士、真崎康博
    • 学会等名
      第33回基礎有機化学討論会
  • [備考] 北里大学理学部化学科分子機能化学講座業績ページ

    • URL

      https://www.kitasato-u.ac.jp/sci/research/faculty/performance/?lab_pk=1694482596#content

  • [備考] プレスリリース「高効率の円偏光発光フィルムを生み出すキラル誘起添加剤を開発」

    • URL

      https://www.kitasato.ac.jp/jp/news/20240222-01.html

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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