有機共役π電子系を用いた新規ナノ構造の構築

使用有机共轭 π 电子系统构建新型纳米结构

• 批准号: 09J07484
• 负责人: 山川 純
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J07484/
• 关键词: ナノ構造体; 有機π共役系分子; 会合誘起増強発光挙動(AIEE); 自己集積; 液晶

近年、ナノスケールの構造体に関する研究がマテリアルサイエンスの分野において注目を集めている。ナノ構造体の創出法の一つに、水素結合、配位結合、π-π相互作用、ファンデルワールス相互作用などの非共有結合性の分子間相互作用を用いて、複数の分子を秩序だって集合させるボトムアップ型の超分子化学的な手法が挙げられる。高次構造と機能性を有するナノ集積体は大きな比表面積、小さなサイズ、および規則正しく並んだ分子配列を有しているので、分子単体では示されないような新しい物性の発現や分子デバイスへの応用も期待される。本研究では長鎖アルコキシ基と各種官能基を導入したC_<2v>対称トリフェニレン誘導体を設計・合成し、「分子の構造と電子的性質が超分子構造体のモルフォロジーおよび物性にどのように反映されるか」という事柄について実験的な調査を行った。合成に成功したトリフェニレン誘導体の自己集積能について調べたところ、リボンやリング、チューブといった多様な形状を示すナノ構造体を形成することを明らかにした。また、理論計算や熱分析により、分子の構造や電子的性質が自己集積能に与える影響についての評価も合わせて行った。そして、有機π共役系化合物は通常、固体状態ではπ-π相互作用などの分子間相互作用によって蛍光が消光してしまうが、シアノ基を有するトリフェニレン誘導体がナノ構造体は溶液状態よりも強い発光挙動を示すことを明らかにした。電子スペクトルやX線回折による測定を行うことで固体での増強発光挙動が誘起されるメカニズムについて考察を行い、アルキル鎖同士の相互作用により振動失活が抑制されることが考えられた。

近年来，纳米结构的研究引起了材料科学领域的关注。创建纳米结构的一种方法是使用非共价分子间相互作用（例如氢键、配位键、π-π相互作用和范德华相互作用）对多个分子进行排序，一个例子是自下而上的超分子化学组装方法。具有高阶结构和功能的纳米聚集体具有比表面积大、尺寸小、分子排列规则等特点，因此可以表现出单分子无法表现出的新物理性质，可应用于分子器件中。本研究设计并合成了具有长链烷氧基和各种官能团的C_<2v>对称苯并菲衍生物，并研究了分子结构和电子性质如何在超分子结构的形貌和物理性质中体现。是否存在问题的实验研究当我们研究成功合成的苯并菲衍生物的自组装能力时，我们发现它们形成各种形状的纳米结构，如带状、环状和管状。我们还利用理论计算和热分析评估了分子结构和电子特性对自组装能力的影响。在有机π共轭化合物中，由于π-π相互作用等分子间相互作用，荧光通常在固态下被猝灭，但具有氰基的苯并菲衍生物的纳米结构比在溶液状态下发出更强的光。被观察到。通过使用电子光谱和 X 射线衍射进行测量，我们研究了固体中诱导增强发光行为的机制，并发现烷基链之间的相互作用抑制了振动失活。

项目成果

有機パイ電子系を用いるナノ集積体の構築

使用有机π电子系统构建纳米组件

• 发表时间: 2009
• 期刊: 化学工業 60
• 作者: 山川純;伊與田正彦
• 通讯作者: 伊與田正彦