2014 Fiscal Year Annual Research Report
ジピロメテンホウ素錯体をビルディングブロックとした特殊構造共役系高分子の創出
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14J03877
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山根 穂奈美 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | ホウ素 / BODIPY / 共役系 / 高分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. チオフェン縮環型BODIPYを単位ユニットとしたホモポリマーによる近赤外吸収色素の創製
近赤外領域において強い吸収を有する共役系高分子の合成を目的として、チオフェン縮環型BODIPY誘導体を高分子ユニットとしたホモポリマーを合成した。得られたポリマーの光学特性を吸収スペクトル測定や発光スペクトル測定を用いて詳細に評価した。その結果、モノマーと比較して、大きく長波長領域へシフトした吸収を示す近赤外吸収性高分子であることが分かった。このことから、高分子ユニット間の連結部位の立体障害を減らすことや、低HOMO-LUMOギャップ型のホウ素錯体をホモポリマー化することは優れた近赤外吸収特性の発現に有効な設計指針であることが示唆される。また、本研究で得られたポリマーは優れた近赤外吸収特性を示すことから、有機薄膜太陽電池等への応用が強く期待できる。
2. ホウ素部位フェニル基置換BODIPYの合成と固体発光性
BODIPYは、吸光係数が高く、溶液中で非常に強い蛍光を示す色素であるが、その平面性の高い構造に由来して凝集を起こしやすく、高濃度溶液や固体ではほとんど発光を示さない。嵩高い置換基を導入することによって凝集を抑制し、固体状態でも発光を示すBODIPYが数例報告されている。BODIPYはその構造の様々な部位を置換基で修飾可能であり、通常フッ素原子を二つ有しているホウ素部位も他の置換基で修飾可能である。本研究では、固体発光性BODIPYを指向し、ホウ素上に芳香族置換基を導入することにした。基本的な芳香族置換基としてフェニル基を選択し、1置換体と2置換体をそれぞれ合成し、フェニル基の数が光学特性に与える影響を調査した。ホウ素上にフェニル基を持たないBODIPYは固体中でほとんど発光を示さなかったのに対し、フェニル基1置換体と2置換体はともに固体状態でも良好な量子収率で発光を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
上記の研究テーマ1については、すでに成果を論文として投稿し、掲載済みである。テーマ2についても、順調に進行しており、本年度中に論文を作成し投稿できる見込みである。以上2点より、本研究課題は順調に達成されていると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実績の概要の2で述べた固体発光性BODIPYを発展させた研究を行っていく。具体的な方針を以下に記す。
1.ホウ素部位フェニル基置換BODIPYを主鎖に有する共役系高分子の合成を行う。そのような高分子は、製膜性を持つ共役系高分子であるため、塗布型プロセスに対応可能な有機EL素子の発光材料として期待できる。EL素子を作製し、発光特性や電荷輸送特性を調べる。
2.ホウ素部位のフェニル基に置換基を導入し、発光特性への影響の有無を調べる。具体的には電子供与性・求引性置換基を導入することや、発光色素置換基の導入を検討している。こちらについても有機EL素子の作製および評価を行っていく。
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Research Products
(6 results)
