| 研究課題/領域番号 |
24550042
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
三治 敬信 東京工業大学, フロンティア研究機構, 特任教授 (00287484)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 典型元素化学 |
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| 研究概要 |
π共役系の側鎖または主鎖中にホウ素、ケイ素、あるいはリンを導入すると、π電子とホウ素の空のｐ軌道とのp－π*共役、またケイ素とのσ－πあるいはσ*－π*共役、またリンの孤立電子対とのn－π共役などの軌道間相互作用によって特異な電子状態また興味深い光物性を示す。ここで複数個の異なる典型元素をπ共役系へ導入した場合には、同一分子内にそれぞれp－π、σ－π、σ*-π*、あるいはn-π共役が存在することになる。これらの複合型交差共役系を合成し、その電子状態および吸収、発光特性について検討を目的とした。
例えば、オリゴ（p-フェニレンエチニレン）の側鎖に例えばジメシチルボリル（B）基とジフェニルホスホリル（P）基を導入した場合、母体のp-フェニレンエチニレン骨格のπ共役に対し、側鎖方向にホウ素によるp－π共役とリンによるn-π共役の異なる共役系が同一分子内に存在することになる。この特異な共役系によって分子のHOMOおよびLUMOは母体のπ共役に対して大きく変化することが期待される。またリンは多様な結合様式をとることが出来酸化（－P(=O)）や金属配位などの化学的な修飾が可能であり、これに伴いその電子状態と構造も変化する。一方、母体となるπ共役系に電子供与あるいは電子吸引性基を導入するとπ共役系自体の電子状態が変化し、典型元素との軌道間相互作用も大きく摂動を受けることになる。
複合共役系分子の合成は、ホウ素、ケイ素またリンのうち異なる二種類を導入したジエチニルベンゼンと芳香族ハロゲン化物とのカップリング反応によって行った。これら化合物の吸収および蛍光スペクトルの測定、およびモデル化合物の分子軌道計算を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
研究代表者の移動があったこともあり、当初予定していた研究進行が遅れてしまった。しかし、ホウ素、ケイ素あるいはリンの典型元素の導入によるパイ共役電子系の変化、また交差型モデル分子の電子状態について基礎的な知見を得る事が出来たと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまで得られた知見とともに、ホウ素、ケイ素またリンを導入したX字型元素ハイブリッド共役分子系ハイブリッドポリマーの合成を行い、これらの光物性についても調査する。また、フッ素アニオンやルイス酸、塩基、あるいは金属等を添加し、X字型元素ハイブリッド共役分子の光物性変化あるいはセンシング機能について検討する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
今年度の研究達成度が当初予定に対し遅れていることもあり、繰り越した研究費を次年度に使用し、研究進行速度のスピードアップを図る。研究費として、実験ガラス器具および薬品等を考えている。
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