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2018 年度 実績報告書

励起状態制御を基盤とした光機能性π造形システム

公募研究

研究領域π造形科学: 電子と構造のダイナミズム制御による新機能創出
研究課題/領域番号 17H05162
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

羽會部 卓  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (70418698)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード励起ダイナミクス制御
研究実績の概要

本研究では多環芳香族炭化水素誘導体及びその集合体の励起ダイナミクス(Intrinsic-π機能)について構造的な歪みや運動性(Dynamic-π機能)を絡めて主に合成化学的に制御し、特異な光機能を創出する。特に、項間交差の制御に必須なスピン軌道相互作用及び励起一重項状態と三重項のエネルギーの差などを念頭におき、A. ペリレン誘導体の励起ダイナミクス制御 と B. ヘリセン誘導体の異方性の向上と円偏光発光特性評価 の2つを取り組んだ。
前者では、まず含窒素数の異なるアザテリレン誘導体を合成し、その励起ダイナミクス(蛍光放射、項間交差および無輻射失活の各過程)の制御を速度論的に明らかにした。また、 窒素を 2 つ導入したジアザテリレンにおいて、同じく窒素を 2 つ導入したジアザペリレンと比べて顕著な溶媒効果を観測した。これは、ペリレンよりも共役長の長いテリレン においては、極性溶媒中で、窒素原子を骨格内に有することによる励起状態の構造変化およびそれに伴う分子内電荷移動 (ICT) の形成を示唆している。含窒素部位とのプロトン化および脱プロトン化の過程についても錯形成定数を算出し、量論的な議論を行った。後者のヘリセン誘導体についても近赤外領域における円偏光発光の高い異方性因子を得ることができ一定の成果を得ることができた。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] タンペレ工科大(フィンランド)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      タンペレ工科大
  • [雑誌論文] Synthesis and Electrochemical and Photophysical Properties of Azaterrylene Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Hirono Akitsu、Sakai Hayato、Hasobe Taku
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: 14 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1002/asia.201801410

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Pentacene-based Nanotube Displaying Enriched Electrochemical and Photochemical Activities2018

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Kiyonori、Yazaki Kohei、Tanaka Yuya、Akita Munetaka、Sakai Hayato、Hasobe Taku、Tkachenko Nikolai V.、Yoshizawa Michito
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 ページ: 1115~1119

    • DOI

      10.1002/anie.201812976

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High‐Yield Generation of Triplet Excited States by an Efficient Sequential Photoinduced Process from Energy Transfer to Singlet Fission in Pentacene‐Modified CdSe/ZnS Quantum Dots2018

    • 著者名/発表者名
      Sakai Hayato、Inaya Ryutaro、Tkachenko Nikolai V.、Hasobe Taku
    • 雑誌名

      Chemistry -A European Journal

      巻: 24 ページ: 17062~17071

    • DOI

      10.1002/chem.201803257

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multiexciton Dynamics Depending on Intramolecular Orientations in Pentacene Dimers: Recombination and Dissociation of Correlated Triplet Pairs2018

    • 著者名/発表者名
      Sakai Hayato、Inaya Ryutaro、Nagashima Hiroki、Nakamura Shunta、Kobori Yasuhiro、Tkachenko Nikolai V.、Hasobe Taku
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 9 ページ: 3354~3360

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.8b01184

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] High-yield singlet fission and sequential photoinduced process in acene-based molecular assemblies2019

    • 著者名/発表者名
      Taku Hasobe
    • 学会等名
      International Workshop Photofunctional Materials Using Spin Degrees of Freedom: Interplay among synthesis, measurement, and theory.
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キラル連結部位で架橋したボロンジピロメテン二量体の合成と分光特性2019

    • 著者名/発表者名
      津田 絢斗・酒井 隼人・羽曾部 卓
    • 学会等名
      第99日本化学会春季年会
  • [学会発表] Structural and Photophysical Properties of Pentacene-based Self-assembled Monolayers on Gold Nanomaterials2018

    • 著者名/発表者名
      T. Hasobe and Hayato Sakai
    • 学会等名
      233rd The Electrochemical Society Center Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光機能発現に向けた有機材料の設計戦略と応用展開2018

    • 著者名/発表者名
      羽曾部 卓
    • 学会等名
      電気化学会関東支部主催 第54回学際領域セミナー「光電気化学的応用のためのナノマテリアル設計」
    • 招待講演
  • [学会発表] 二次元π共役分子および集合体の励起ダイナミクス制御2018

    • 著者名/発表者名
      羽曾部 卓
    • 学会等名
      日本化学会低次元系光機能材料研究会 第7回研究講演会―二次元構造を有するπ電子系の光・電子機能―
    • 招待講演
  • [学会発表] アセチレンを架橋部位とするペンタセン二量体の構造評価と一重項分裂への展開2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 悠大・酒井 隼人・ Nikolai V. Tkachenko・羽曾部 卓
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会

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公開日: 2019-12-27  

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