刺激応答性電子ドナー基を利用した革新的有機蛍光材料の創製

使用刺激响应电子供体基团创建创新有机荧光材料

• 批准号: 20K15243
• 负责人: 高橋 正樹
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15243/
• 关键词: 蛍光; 円偏光; 凝集誘起発光; 固体発光; 超分子化学; 蛍光材料; 有機蛍光分子; 超分子; 白色発光; 円偏光蛍光; 刺激応答性; 蛍光; 円偏光; 凝集誘起発光; 固体発光; 超分子化学; 蛍光材料; 有機蛍光分子; 超分子; 白色発光; 円偏光蛍光; 刺激応答性

本研究課題では、アニオン分子とウレア基が水素結合を形成することでウレア基の窒素原子の電子状態が変化することに着目し、この現象を利用することで分子の発光特性を制御するという考えに基づき研究を進めている。蛍光性ウレア化合物とアセテート分子との水素結合錯体が凝集誘起発光を示すことは研究準備段階で突き止めていた。今回は、そのメカニズムを解明するため、実験と計算科学の両面から検討を行い、その結果をまとめ論文発表した。続いて、本手法で用いるアニオン分子にキラリティーを持つアニオンを用いることで、円偏光発光を示す分子を開発できるのではと考え、更なる検討を行った。まず、キラルなカルボン酸塩の合成を試みた。テトラブチルアンモニウムを対カチオンとするキラルなカルボン酸塩については1H NMRにより生成を確認した。また、蛍光性を示す分子骨格として、[6]ヘリセンの部分構造である1,8-ジフェニルナフタレン構造を用いている。この分子におけるらせん反転に必要なエネルギーを調整するため、ナフタレンの1位と8位のフェニル基に置換基の導入を試みた。まず、比較的立体障害の少ないメチル基を有する化合物の合成を検討した。しかし、通常の合成条件では目的の化合物の生成は確認できなかった。今後、傘高い置換基が導入可能な反応条件を検討する予定である。

在本研究主题中，我们关注尿素基组氮原子的电子状态的变化，当阴离子分子和尿素组形成氢键时，我们正在基于这样的思想进行研究，即通过利用这种现象，可以控制该分子的发光特性。在研究制备阶段发现，荧光尿素化合物和乙酸盐分子之间的氢键复合物表现出聚集诱导的发射。在本文中，为了阐明该机制，我们从实验和计算科学进行了一项研究，并总结了结果并发表了一篇论文。接下来，进行了进一步的研究，因为人们认为，通过为该方法使用的阴离子分子使用手性阴离子，可以开发出表现出圆形极化光发射的分子。首先，我们尝试合成手性羧酸盐。通过1H NMR证实，用四丁丁酰铵形成手性羧酸盐。此外，1,8-二苯基硝基二苯乙烯结构是[6]螺旋烯的部分结构，被用作表现出荧光性能的分子框架。为了调整该分子中螺旋反转所需的能量，我们试图将取代基在萘的位置1和8处引入苯基。首先，研究了具有相对较小在空间阻碍的甲基的化合物的合成。但是，在正常的合成条件下无法确认靶化合物的形成。将来，我们计划调查可以引入高伞的取代基的反应条件。