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2023 年度 実績報告書

新理論模擬実験データの機械学習とフロー法による未知有機半導体のデジタル光有機合成

公募研究

研究領域デジタル化による高度精密有機合成の新展開
研究課題/領域番号 22H05377
研究機関大阪公立大学

研究代表者

池田 浩  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30211717)

研究期間 (年度) 2022-06-16 – 2024-03-31
キーワードシミュレーション / 電子移動反応 / 機械学習 / フロー法 / 光反応
研究実績の概要

本研究は次の3課題からなる。新仮想分子NnとしてのTTE-(3,1)4とTTN-(3,1)4の合成方法を概ね確立した。
【課題1】実験データと模擬実験データを対象とする機械学習ーー①既存分子の実験データを対象とする機械学習と分子設計  最初に既存の有機半導体のキャリア移動度μの実験値(μEXP)を対象に機械学習を行い、高いμEXPを与える分子条件を明らかにする。次にそれらを用いて仮想分子(X1,.. Xn)を数多く設計する。 ②仮想分子の模擬実験データを対象とする機械学習と分子設計  麻田が独自開発した ASSiSt法を用いて、そのアモルファス固体におけるキャリア移動度(μSIM)を推定し、Xnの実際の合成と測定の時間を削減する。さらにその機械学習を行い、新仮想分子(N1, .. Nn)を設計する。
【課題2】フロー光誘起電子移動反応法による新規アモルファス固体性有機半導体の合成ーー①バッチ光有機合成  まず一般的な光バッチ法で新仮想分子Nnを合成する。本研究では合成戦略として、6π環化―芳香族化反応を積極的に活用できる分子に的を絞る。この反応は機構こそ違えど光(Mallory反応)でも熱(Scholl反応)でも達成可能である。本研究ではこの反応の採用で、効率的に結果を出していく。②フロー光有機合成  次にフロー光有機合成を検討する。さらにナンバリングアップと光反応用新型フローリアクタの開発により、有機半導体の大量合成の革新的効率化を図る。
【課題3】μSIMとμEXPの比較による総括ーー合成した幾つかのNnで、μSIMとμEXPの一致度を検証する。 高い割合で一致すれば、μSIMを用いる機械学習の高い信頼性が証明され、この【課題3】の必要性もなくなり、次世代MIの成功例となる。問題があれば【課題1】にフィードバックを掛け、再検討する。

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (58件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うちオープンアクセス 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (53件) (うち国際学会 11件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Machine Learning, Divergent Syntheses, and X-ray Analyses of Dithienobenzothiazole-based Semiconductors Controlled by S---N and S---S Interactions2024

    • 著者名/発表者名
      Ogaki Takuya、Matsui Yasunori、Okamoto Haruki、Nishida Naoyuki、Sato Hiroyasu、Asada Toshio、Naito Hiroyoshi、Ikeda Hiroshi
    • 雑誌名

      ChemRxiv

      巻: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.26434/chemrxiv-2023-s48lb-v2

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 新・講座 光を使った化学反応①光化学反応の基礎2024

    • 著者名/発表者名
      岡本秀樹、池田浩
    • 雑誌名

      化学と教育

      巻: 72 ページ: 22-27

    • 査読あり
  • [雑誌論文] [2.2]パラシクロファン部を含む有機ホウ素錯体の顕著なピエゾフルオロクロミズム2023

    • 著者名/発表者名
      大垣拓也,入井駿,小澤芳樹,阿部正明,佐藤寛泰,松井康哲,池田浩
    • 雑誌名

      有機結晶部会ニュースレター

      巻: 53 ページ: 5-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機分子結晶のピエゾフルオロクロミズム2023

    • 著者名/発表者名
      大垣拓也,入井駿,小澤芳樹,阿部正明,松井康哲,池田浩
    • 雑誌名

      光化学

      巻: 54 ページ: 143-149

    • 査読あり
  • [学会発表] 光誘起電子移動で生ずる過渡的および持続的一電子σ結合型ラジカルカチオン2024

    • 著者名/発表者名
      和田 佳成太・高安 凌平・大垣 拓也・松井 康哲・池田 浩
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会(2024)
  • [学会発表] メチル置換有機ホウ素錯体の結晶構造と蛍光特性2024

    • 著者名/発表者名
      松本楓子・大垣拓也・宮崎 栞・宮田潔志・恩田 健・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会(2024)
  • [学会発表] 光アップコンバージョン系におけるエネルギー捕集過程の過渡吸収スペクトル解析2024

    • 著者名/発表者名
      松井 康哲・高橋 拓海・大垣 拓也・池田 浩
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会(2024)
  • [学会発表] Troger塩基で連結したアントラセン二量体を用いた光アップコンバージョン2024

    • 著者名/発表者名
      宮地 龍一・松井 康哲・大垣 拓也・池田 浩
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会(2024)
  • [学会発表] 光環化-脱水素化反応を利用したチオフェン縮環多環芳香族炭化水素の合成2024

    • 著者名/発表者名
      渡久山 裕亮・大垣 拓也・松井 康哲・池田 浩
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会(2024)
  • [学会発表] ジアリール置換した縮環ブタジエン類の固体発光および結晶構造2024

    • 著者名/発表者名
      長岡朋希・南春彦・曽思悦・松井康哲・大垣拓也・池田浩
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会(2024)
  • [学会発表] 極性結晶を基盤とする有機トリボルミネッセンス材料の開発2024

    • 著者名/発表者名
      大垣 拓也・松井 康哲・池田 浩
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会(2024)
  • [学会発表] Diphenylbicyclooctadienedione: Development of a Cross-conjugated Molecule with a Wide S1-T1 Energy Gap2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Nagaoka, Yasunori Matsui, Masaaki Fuki, Takuya Ogaki, Yasuhiro Kobori, Hiroshi Ikeda
    • 学会等名
      7th Gratama Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] 光誘起電子移動反応における逆電子移動過程の機構解明と有機エレクトロニックデバイスへの応用展開2023

    • 著者名/発表者名
      池田浩
    • 学会等名
      第47回有機電子移動化学討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] かご型有機分子から生成する一電子σ結合型ラジカルカチオン2023

    • 著者名/発表者名
      井野晃宏,○和田佳成太,高安凌平,大垣拓也,松井康哲,池田 浩
    • 学会等名
      第47回有機電子移動化学討論会
  • [学会発表] TADF材料を用いたジアリールヘキサジエンの光増感電子移動Cope転位2023

    • 著者名/発表者名
      河岡達樹,秦 駿介,大垣拓也,松井康哲,池田 浩
    • 学会等名
      第47回有機電子移動化学討論会
  • [学会発表] 一電子σ結合型有機ラジカルカチオンの反応性制御と単離2023

    • 著者名/発表者名
      高安凌平・大垣拓也・松井康哲・久保孝史・池田 浩
    • 学会等名
      第47回有機電子移動化学討論会
  • [学会発表] Diphenylbicyclooctadienedione: Development of a Cross-conjugated Molecule with a Wide S1-T1 Energy Gap2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Nagaoka, Yasunori Matsui, Masaaki Fuki, Takuya Ogaki, Yasuhiro Kobori, Hiroshi Ikeda
    • 学会等名
      The 10th Jubilee Singlet Fission Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Triplet Pair States Using π-σ-π Dyad toward Intramolecular Singlet Fission and Triplet-Triplet Annihilation Upconversion_2023

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Matsui, Takuya Ogaki, Hiroshi Ikeda
    • 学会等名
      The 10th Jubilee Singlet Fission Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 励起三重項ー基底三重項遷移蛍光に基づく「有機ラジカルEL」の開発~有機ラジカルELの誕生うらばなし~2023

    • 著者名/発表者名
      池田浩
    • 学会等名
      有機EL討論会第36回例会
    • 招待講演
  • [学会発表] Transient absorption spectroscopic analysis of energy transfer process in the upconversion system based on polymer composite2023

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Matsui, Takumi Takahashi, Masaya Kanoh, Takuya Ogaki, Hiroshi Ikeda
    • 学会等名
      The 31st International Conference on Photochemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Cross-conjugated Singlet Fission Material with a Wide Excited Singlet-Triplet Energy Gap2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Nagaoka, Yasunori Matsui, Masaaki Fuki, Takuya Ogaki, Yasuhiro Kobori, Hiroshi Ikeda
    • 学会等名
      The 31st International Conference on Photochemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystal Structures and Piezofluorochromism of Organoboron Complexes with the [2.2]Paracyclophane Moiety2023

    • 著者名/発表者名
      Shun Irii, Takuya Ogaki, Yoshiki Ozawa, Masaaki Abe, Hiroyasu Sato, Yasunori Matsui, Hiroshi Ikeda
    • 学会等名
      The 31st International Conference on Photochemistry
    • 国際学会
  • [学会発表] A possible explanation for the Cope rearrangement observed in the photosensitized reaction of diarylhexadiene using a TADF material2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ikeda
    • 学会等名
      The 31st International Conference on Photochemistry
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Intra- and intermolecular π-π interactions on piezofluorochromism of crystal of organoboron complexes with the [2.2]paracyclophane moiety2023

    • 著者名/発表者名
      Shun Irii, Takuya Ogaki, Yoshiki Ozawa, Masaaki Abe, Hiroyasu Sato, Yasunori Matsui, Hiroshi Ikeda
    • 学会等名
      The 9th TKU-ECUST-KIST-OMU-UH-IHU-KMITL-UTAR-TNU-HUFI Joint Symposium onAdvanced Materials and Applications (JSAMA-9)
  • [学会発表] Organic Triboluminescence Polar Crystals Based on the Host-Dopant System2023

    • 著者名/発表者名
      Takuya Ogaki, Yasunori Matsui, Hiroshi Ikeda
    • 学会等名
      The 9th TKU-ECUST-KIST-OMU-UH-IHU-KMITL-UTAR-TNU-HUFI Joint Symposium on Advanced Materials and Applications (JSAMA-9)
  • [学会発表] TADF材料を増感剤としたジアリールヘキサジエンの光誘起電子移動Cope転位2023

    • 著者名/発表者名
      河岡 達樹・秦 駿介・大垣 拓也・松井 康哲・ 池田 浩
    • 学会等名
      2023年光化学討論会
  • [学会発表] Relationships among the Molecular Structure, Crystal Structure, and Fluorescence Properties of Multiply-methylated Organoboron Complexes2023

    • 著者名/発表者名
      MATSUMOTO, Fuko; OGAKI, Takuya; MATSUI, Yasunori; IKEDA, Hiroshi
    • 学会等名
      2023年光化学討論会
  • [学会発表] Photoluminescence Properties of Cross-conjugated Bicyclooctadiene Derivatives Bearing Intramolecular Donor-Acceptor Moieties2023

    • 著者名/発表者名
      NAGAOKA, Tomoki; MATSUI, Yasunori; OGAKI, Takuya; IKEDA, Hiroshi
    • 学会等名
      2023年光化学討論会
  • [学会発表] 光誘起電子移動で生ずる過渡的および持続的一電子σ結合型ラジカル カチオン2023

    • 著者名/発表者名
      和田 佳成太・高安 凌平・大垣 拓也・松井 康哲・池田 浩
    • 学会等名
      2023年光化学討論会
  • [学会発表] 固体アップコンバージョン系におけるエネルギー捕集過程の過渡吸収スペクトル解析2023

    • 著者名/発表者名
      松井 康哲・高橋 拓海・大垣 拓也・池田 浩
    • 学会等名
      2023年光化学討論会
  • [学会発表] Pressure-dependence in Crystal Structures and Fluorescence of Organoboron Complexes with the [2.2]Paracyclophane Moiety2023

    • 著者名/発表者名
      RII, Shun; OGAKI, Takuya; OZAWA, Yoshiki; ABE, Masaaki; MATSUMOTO, Arimasa; SATO, Hiroyasu; MATSUI, Yasunori; IKEDA, Hiroshi
    • 学会等名
      2023年光化学討論会
  • [学会発表] 一電子σ結合性を有する有機ラジカルカチオン種の反応性制御と単離2023

    • 著者名/発表者名
      高安凌平・和田佳成太・大垣拓也・松井康哲・久保孝史・池田 浩
    • 学会等名
      第33回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] ジアリールフロフランジオンの結晶構造と発光特性2023

    • 著者名/発表者名
      南 春彦・曽 思悦・長岡朋希・大垣拓也・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      第33回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] [2.2]パラシクロファン部を有する有機ホウ素錯体結晶のピエゾクロミック発光2023

    • 著者名/発表者名
      入井 駿・大垣拓也・小澤芳樹・阿部正明・松本有正・佐藤寛泰・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      第33回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] ホスト-ドーパント系で構成される有機トリボルミネッセンス極性結晶2023

    • 著者名/発表者名
      大垣拓也・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      第33回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] ヨウ素・・・酸素ハロゲン結合に基づく有機極性結晶の設計とトリボルミネッセンス特性2023

    • 著者名/発表者名
      大垣拓也・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      第26回ヨウ素学会シンポジウム
  • [学会発表] Crystal Structures and Piezofluorochromism of Organoboron Complexes with the [2.2]Paracyclophane Moiety2023

    • 著者名/発表者名
      Shun Irii, Takuya Ogaki, Yoshiki Ozawa, Masaaki Abe, Hiroyasu Sato, Yasunori Matsui, Hiroshi Ikeda
    • 学会等名
      2023 International Symposium of the Graduate School of Engineering, OMU
    • 国際学会
  • [学会発表] Diphenylbicyclooctadienedione: Development of a Cross-conjugated Singlet Fission Molecule with a Wide S-T Energy Gap2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Nagaoka, Yasunori Matsui, Masaaki Fuki, Takuya Ogaki, Yasuhiro Kobori, Hiroshi Ikeda
    • 学会等名
      2023 International Symposium of the Graduate School of Engineering, OMU
    • 国際学会
  • [学会発表] Organic Triboluminescence Polar Crystals Based on the Host-Dopant System2023

    • 著者名/発表者名
      Takuya Ogaki, Yasunori Matsui, Hiroshi Ikeda
    • 学会等名
      2023 International Symposium of the Graduate School of Engineering, OMU
    • 国際学会
  • [学会発表] [2.2]パラシクロファン部を有する有機ホウ素錯体の結晶構造と蛍光の圧力依存性2023

    • 著者名/発表者名
      入井 駿・大垣拓也・小澤芳樹・阿部正明・松本有正・佐藤寛泰・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      第13回CSJ化学フェスタ2023
  • [学会発表] 有機トリボルミネッセンス極性結晶の合理的設計と開発2023

    • 著者名/発表者名
      大垣拓也・山浦太佑・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      第31回有機結晶シンポジウム
  • [学会発表] メチル置換有機ホウ素錯体の結晶構造と発光特性:“励起マルチマー” 発光の一般性の検証2023

    • 著者名/発表者名
      松本楓子・大垣拓也・松井康哲 ・池田 浩
    • 学会等名
      第31回有機結晶シンポジウム
  • [学会発表] ジアリール置換した縮環ブタジエン類の固体発光と結晶構造2023

    • 著者名/発表者名
      長岡朋希・南春彦・曽思悦・松井康哲・大垣拓也・池田浩
    • 学会等名
      第42回固体・表面光化学討論会
  • [学会発表] 有機トリボルミネッセンス極性結晶の合理的設計と開発2023

    • 著者名/発表者名
      大垣 拓也・山浦 太佑・松井 康哲・池田 浩
    • 学会等名
      第2回ソフトクリスタル研究会
  • [学会発表] Digital Photoorganic Synthesis of Organic Semiconductors Using Machine Learning and Flow Method2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Ikeda, Toshio Asada, Takuya Ogaki, Yasunori Matsui, Hiroyoshi Naito
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Automated Flow and Microreactor Synthesis
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸素-ヨウ素ハロゲン結合に基づく有機極性結晶の設計とそのトリボルミネッセンス特性2023

    • 著者名/発表者名
      大垣拓也・山浦太佑・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      第50回有機典型元素化学討論会
  • [学会発表] 典型元素を利用したホスト-ドーパント系の有機トリボルミネッセンス極性結晶2023

    • 著者名/発表者名
      大垣拓也・山浦太佑・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      第51回有機典型元素化学討論会
  • [学会発表] ジアリールヘキサジエンを用いた4CzIPNの光増感機能探索2023

    • 著者名/発表者名
      池田 浩,河岡達樹,秦 駿介,大垣拓也,松井康哲
    • 学会等名
      2023年度有機光化学研究会
  • [学会発表] 有機トリボルミネッセンス極性結晶の合理的設計と開発2023

    • 著者名/発表者名
      大垣拓也・山浦太佑・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      第16回有機π電子系シンポジウム
  • [学会発表] ジアリールヘキサジエンの光誘起Cope転位におけるTADF材料の増感機能2023

    • 著者名/発表者名
      河岡達樹,秦 駿介,大垣拓也,松井康哲,池田 浩
    • 学会等名
      日本エネルギー学会関西支部「第68回研究発表会」・石油学会関西支部「第32回研究発表会」
  • [学会発表] ジアリールフロフランジオンの合成,発光特性および結晶構造2023

    • 著者名/発表者名
      南 春彦・曽 思悦・長岡朋希・大垣拓也・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      日本エネルギー学会関西支部「第68回研究発表会」・石油学会関西支部「第32回研究発表会」
  • [学会発表] ジアリールエーテルの光反応によるジベンゾフラン類の合成2023

    • 著者名/発表者名
      福永雄大・山田陽貴・大垣拓也・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      日本エネルギー学会関西支部「第68回研究発表会」・石油学会関西支部「第32回研究発表会」
  • [学会発表] モノアルキル置換テトラチエノナフタレンの光化学フロー合成2023

    • 著者名/発表者名
      中居陽介・大垣拓也・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      大阪公立大学 協創研究センター2023年度 分子エレクトロニックデバイス研究所 (RIMED第25回研究会)&機能性有機材料開発研究センター 合同研究会
  • [学会発表] 光誘起電子移動で生ずる過渡的および持続的一電子σ結合型ラジカルカチオン2023

    • 著者名/発表者名
      和田 佳成太・高安 凌平・大垣 拓也・松井 康哲・池田 浩
    • 学会等名
      大阪公立大学 協創研究センター2023年度 分子エレクトロニックデバイス研究所 (RIMED第25回研究会)&機能性有機材料開発研究センター 合同研究会
  • [学会発表] 酸素-ヨウ素ハロゲン結合に基づく有機極性結晶の設計とそのトリボルミネッセンス特性2023

    • 著者名/発表者名
      大垣拓也・山浦太佑・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      大阪公立大学 協創研究センター2023年度 分子エレクトロニックデバイス研究所 (RIMED第25回研究会)&機能性有機材料開発研究センター 合同研究会
  • [学会発表] ジアリールフロフランジオンの合成,発光特性および結晶構造2023

    • 著者名/発表者名
      南 春彦・曽 思悦・長岡朋希・大垣拓也・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      大阪公立大学 協創研究センター2023年度 分子エレクトロニックデバイス研究所 (RIMED第25回研究会)&機能性有機材料開発研究センター 合同研究会
  • [学会発表] ジアリールエーテルの光反応によるジベンゾフラン類の合成2023

    • 著者名/発表者名
      福永雄大・山田陽貴・大垣拓也・松井康哲・池田 浩
    • 学会等名
      大阪公立大学 協創研究センター2023年度 分子エレクトロニックデバイス研究所 (RIMED第25回研究会)&機能性有機材料開発研究センター 合同研究会
  • [備考] 大阪公立大学 大学院工学研究科 物質化学生命系専攻 応用化学分野 物性有機化学研究室HP

    • URL

      https://www.omu.ac.jp/eng/apchem_05/

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公開日: 2024-12-25  

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