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2011 年度 実績報告書

縮合多環芳香族化合物を基体とする拡張π共役系巨大分子の合成と発光特性

研究課題

研究課題/領域番号 22550040
研究機関佐賀大学

研究代表者

大和 武彦  佐賀大学, 工学系研究科, 教授 (60136562)

キーワード縮合多環芳香族化合物 / ピレン / 有機発光体 / 光物性 / 青色発光材料 / 有機EL材料 / 発光量子収率 / 拡張π共役系巨大分子
研究概要

ピレンを構成単位とする有機発光体の実用的な一般性の高い合成法を開発し、構造と物理的及び光化学的特性との相関関係を明らかにした。本研究では縮合多環芳香族化合物を構成単位とする有機発光体の簡便な合成ルートの開発がKey Stepとなるが、本申請者が本研究に着手する以前にピレン系化合物合成の際に開発したtert-ブチル基を芳香環上の保護基として用いる手法で行った。例えば、ピレンをtert-ブチル化し、次いで鉄粉存在下、臭素化を行うことにより、4,5,9,10-テトラブロモピレンの合成に成功した。さらに、本物質からパラジウム触媒下での薗頭カップリング反応および鈴木カップリング反応を行うことにより蛍光性発色団の位置選択的な導入に成功した。同様に、一連のアリールエチニルクロモフォアおよびアリール置換ピレン誘導体を系統的に合成し、クロモフォアの配置・数による発光挙動を従来の対応するベンゼン誘導体との比較を行い、π-共役系の広がりに基づく影響を溶液中・結晶状態の両方から明らかにすることが出来た。縮合多環芳香族化合物を基体とする新規な有機EL材料を創製するとともに、そのEL発光特性の評価を行い、発光素子材料としての有効性を明らかにするなど、研究実施計画に基づいて多くの研究成果が得られている。本研究成果は、有機EL材料の構築への重要な指針を与え、今後のEL素子研究開発に寄与することが大きい

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

国際的に評価の高い論文に13報公表および、国際学会で5件、国内学会で3件発表しており、着実に初期の研究計画通り研究が進行している。

今後の研究の推進方策

本年度は本物質を出発原料として種々の巨大縮合多環芳香族化合物を合成し、それらの発光挙動を溶液中
及び固体状態で評価する。例えば、ピレンテトラオンと1,3-ジフェニルプロパン-2-オンと塩基存在下での縮合反応後、ビスシクロペンタジエノンを経由して、ジフェニルアセチレンとのDiels-Alder反応により巨大縮合多環芳香族化合物を合成する。本系においては既存のペリレン、ベンタセンおよびコロネンに比較してπ-共役系の広がりに基づく発光効率、良好な色純度、素子寿命の向上および劣化の抑制の改善が十分に期待され、巨大π共役平面構造に基づくカラム状構造へのユニークな自己組織化(スタッキング)が可能である。さらに、ピレンテトラオンと例えば1,2,4,5-テトラアミノベンゼンとの縮合反応から新奇ベルト状縮合多環芳香族化合物を合成し、発光特性を評価する。さらに本成果を基にポリマー化を行い次世代の高分子有機EL材料への応用へと展開する。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Synthesis and intramolecular hydrogen bonding of syn-9-hydroxy-18-substituted [3.3] metacyclophanes2012

    • 著者名/発表者名
      K.Tazoe, X.Feng, B.Sharma, S.Miyamoto, T.Yamato
    • 雑誌名

      Can.J.Chem.

      巻: 90 ページ: 222-229

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cellular Uptake of a Fluorescent Vanadyl Sulfonylcalix[4]arene complex2012

    • 著者名/発表者名
      C.Redshaw, H.Baillie-Johnson, M.R.J.Elsegood, J.Wright, T.Yamato
    • 雑誌名

      Chem.Comm.

      巻: 48 ページ: 1129-1131

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Ditopic Receptors Based on Lower- and Upper-Rim Substituted Hexahomotrioxacalix[3]arenes2012

    • 著者名/発表者名
      X.-L.Ni, J.Tahara, S.Rahman,X.Zeng, D.L.Hughes, C.Redshaw, T.Yamato
    • 雑誌名

      Chemisry, Asian Journal

      巻: 7 ページ: 519-527

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Emissive Hand-Shaped π-Conjugated Alkynylpyrenes : Synthesis, Structures and Photophysical Properties2012

    • 著者名/発表者名
      J.Hu, X.-L.Ni, X.Feng, M.Era, M.R.J.Elsegood, S.J.Teat, T.Yamato
    • 雑誌名

      Org.Biomol.Chem.

      巻: 10 ページ: 2255-2262

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of a new thiacalix[4]arene derivatives bearing two 4-chloro-7-nitr obenzofuran groups as a colorimetric and fluorescent chemosensor for Ag^+ and AcO^-2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Fu, X.Zeng, L.Mu, X.-K.Jiang, J.-X. Zhang, T.Yamato
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators, B : Chemical

      巻: 164 ページ: 69-75

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pyrolysis of dimethoxy[n.2]metacyclophanes.A novel intramolecular condensation reaction to afford oxa[n.2.1](1,3,2)cyclophanes2012

    • 著者名/発表者名
      J.-H. Do, Y.Yamada, B.Sharma, T.Yamato
    • 雑誌名

      J.Chem.Research

      ページ: 134-137

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical Properties of Pyrene-based Multiply Cone-based Multiply Conjugated Shaped Light-Emitting Architectures : Toward Efficient Organic-Light-Emitting Diodes2011

    • 著者名/発表者名
      J.Hu, T.Yamato
    • 雑誌名

      MATERIAL, PROCESS AND DEVICES

      ページ: 21-60

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, crystal structure and complexation behaviour of a thiacalix[4]arene bearing 1, 2, 3-triazole groups2011

    • 著者名/発表者名
      X.Ni, X.Zeng, D.L., Hughes, C.Redshaw, T.Yamato
    • 雑誌名

      Supramolecular Chemistry

      巻: 23 ページ: 689-695

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel ion-pair receptors based on hexahomotri oxacalix[3]arene derivatives2011

    • 著者名/発表者名
      X.-L.Ni, X.Zeng, D.L.Hughes, C.Redshaw, T.Yamato
    • 雑誌名

      Org.Biomol.Chem.

      巻: 9 ページ: 6535-6541

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ethylene Polymerization Catalysis by Vanadium-Based Systems Bearing Sulfur-Bridged Calixarenes2011

    • 著者名/発表者名
      C.Redshaw, L.Clowes, D.Hughes, M.Elsegood, T.Yamato
    • 雑誌名

      Organometallic

      巻: 30 ページ: 5620-5624

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zn(11) complex basea on pyrenyl-linked triazole-moditied homooxacalix[3]arene : a highly selective fluorescent receptor for dihydrogen phosphate2011

    • 著者名/発表者名
      X.-L.Ni, X.Zeng, C.Redshaw, T.Yamato
    • 雑誌名

      J.Org, Chem.

      巻: 76 ページ: 5696-5702

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and conformational studies of 9-methoxy[3.3]metacyclophanes and 9-methoxy[3]metacyclo[3](2,6)pyridinophane2011

    • 著者名/発表者名
      B.Sharma, X.Feng, K.Tazoe, S.Miyamoto, T.Yamato
    • 雑誌名

      J.Chem.Research

      ページ: 448-452

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and demethylation of 4, 22-dimethoxy[2.10]metacyclophan-1-yne with BBr_3 to afford a novel [10](2,9)-5a,1 la-benzofuro-5a-bora-11-bromochromenophane

    • 著者名/発表者名
      Y.Uchikavva, T.Tazoe, S.Tanaka, T.Matsumoto, J.Tanaka, T.Yamato
    • 雑誌名

      Can J.Chem.

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [学会発表] ピレンを基体とする拡張π共役系巨大分子の合成と発光特性2012

    • 著者名/発表者名
      岩永文隆・Xing Feng・大和武彦
    • 学会等名
      日本化学会第92回春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜市)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] ピレンを基体とする拡張π共役系巨大分子の合成と発光特性2011

    • 著者名/発表者名
      岩永文隆・Xing Feng・大和武彦
    • 学会等名
      2011年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      20111112-20111113
  • [学会発表] Synthesis and Photophysical Properties of Pyrene-Based Light-Emitting Monomers2011

    • 著者名/発表者名
      Feng Xing, Yi Ryu, Takehiko Yamato
    • 学会等名
      22^<nd> Symposium on Physical Organic Chemistry
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      20110926-20110930
  • [学会発表] Ratiometric Fluorescent Receptors Based on Hexahomotrioxac allx[3]arenes2011

    • 著者名/発表者名
      Xin-Long Ni, Takehiko Yamato
    • 学会等名
      Challenges in Organic Materials & Supram olecular Chemistry (TSACS6)
    • 発表場所
      北京大学
    • 年月日
      20110902-20110904
  • [学会発表] Ratiometric fluorescent receptors based on pyrenyl-linked triazole modified homooxacalix[3]arenes2011

    • 著者名/発表者名
      Xin-Long Ni, Shi Wang, Takehiko Yamato
    • 学会等名
      15th International Conference on Photoch emistry (ICP 2011)
    • 発表場所
      北京大学
    • 年月日
      20110807-20110810
  • [学会発表] Pyrene-Cored New Double Helicenes : Synthesis, Crystal Structures and Photophysical Properties2011

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Yamato, Arjun Paudel, Jian-Yong Hu
    • 学会等名
      14th International Symposium on Novel Aromatic Compounds (ISNA 14)
    • 発表場所
      University of Oregon (USA)
    • 年月日
      20110724-20110727
  • [学会発表] 蛍光性ヘキサホモトリオキサカリックス[3]アレーンの合成と金属イオン錯体形成能の評価2011

    • 著者名/発表者名
      Xin-long Ni・Wang Shi・大和武彦
    • 学会等名
      第7回ホスト・ケスト化学シンホシウム
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      20110528-20110529
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of Novel Ditopic Receptors Based on Calix[n]arenes2011

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Yamato
    • 学会等名
      11 th International Conference on Callxa renes (Calix 11)
    • 発表場所
      Institute of Chemical Research of Catalonia, Tarragona (Spain)
    • 年月日
      2011-06-29

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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