| 研究課題/領域番号 |
21J22016
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
岩井 梨輝 東京工業大学, 物質理工学院, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| キーワード | 発光 / 凝集誘起発光 / 液晶 |
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| 研究実績の概要 |
凝集誘起発光（AIE）色素は、溶液中では発光性を示さない一方で、凝集状態や固体状態で強い発光性を示すといった典型的な発光色素とは正反対の性質を持ち、バイオイメージングや有機EL材料などに応用が期待されている。本研究では、AIE現象の学理の深化およびAIE色素開発に向けた合理的な設計戦略の確立を目的としている。また、液晶相や準安定状態の発光挙動を検討し、新規AIE型環境応答性液晶の創製を目指している。本年度は、我々が開発した橋かけスチルベンの分子構造AIE現象の関係性、および橋かけスチルベンの液晶性に関して、研究を行った。
分子構造とAIE特性の関係性を明らかにするために、橋かけスチルベンの異なる位置にメチル基が導入された化合物を６種類、合成した。合成した６種類の化合物に対し、溶液中のUV-Vis吸収測定、蛍光測定、蛍光量子収率の測定、さらに、固体状態の蛍光量子収率の測定を行った。続いて、優れたAIE特性を示す化合物に対して、九州大学の宮田潔志先生に協力していただき、高速時間分解過渡吸収測定を行い、蛍光寿命を算出した。そして、九州大学の鈴木聡先生の協力のもと、化合物のモデル分子の励起状態のポテンシャルエネルギー面を算出し、分子構造と光物理過程の関係性を議論した。この研究成果を学会にて口頭発表した。現在は、学術雑誌への投稿に向け執筆中である。
橋かけスチルベンの液晶性を検証するために、両末端にアルキル基を導入した橋かけスチルベンを合成した。さらに、ジメチルアミノ基やアルコキシ基などの極性基を含む橋かけスチルベンの合成も行った。それらは、橋かけ構造により相転移温度の低下が起こり、比較的低温でカラミチック液晶性を示した。さらに、液晶相での発光挙動の検証も行った。この研究成果を学会にて口頭発表した。現在は、学術雑誌への投稿に向け執筆中である。
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| 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
目的化合物の合成、および実験・計算による光物理的性質の評価が計画通り順調に進んでいること、それらの研究成果を学会にて発表し、現在、学術雑誌への投稿に向け執筆中であることを踏まえて、「おおむね順調に進展している。」とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
分子の基底状態と励起状態での最適な分子構造を設計することで、光物理過程が制御可能であることが見いだされた。今後、さらなるAIE現象の学理の深化に向け、分子にヘテロ原子を導入し、分子の電子状態を緻密に制御によるAIE色素開発を行う。さらに、様々な液晶相での発光特性を明らかにすべく、橋かけスチルベン骨格を用いた液晶分子の合成、および液晶特性・発光特性の評価を行う。
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