Development of novel functional materials utilizing organoarsenic chemistry

利用有机砷化学开发新型功能材料

基本信息

批准号：
22KJ2040
负责人：
藤井俊樹
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度では、実践的なヒ素炭素結合の形成反応を用いることでアンテナ配位であるアルシンオキシドを設計し、硝酸ユウロピウム錯体に用いた。前年度ではトリフェニルアルシンオキシドを有する硝酸ユウロピウム錯体の発光特性について報告し、ホスフィン類縁体と比較することで、ヒ素の特性がユウロピウム錯体の発光特性を向上させることを明らかにした。一方でこれまでランタニド錯体のアンテナ配位子として用いられたアルシンオキシドはトリフェニルアルシンオキシドのみであった。つまりアルシンオキシドを有するランタニド錯体の特性を明らかにするためには、アルシンオキシドの構造とランタニド錯体の特性の相関を明らかにする必要がある。そこで本年度では、実践的なヒ素炭素結合の形成反応によって合成したアルサフルオレンオキシド、フェノキサアルシンオキシド、アルセピンオキシドをアンテナ配位子として用い、アルシンオキシドの共役構造がユウロピウム錯体の発光特性にもたらす影響について調査した。いずれのアンテナ配位子も励起状態における一重項および三重項状態のエネルギー準位が異なるため、エネルギー準位に応じた光増感エネルギー移動挙動が観測された。特にアルサフルオレンオキシド骨格ではエネルギー移動効率が90%を超え、アンテナ配位子として有用な骨格であることが明らかになった。そしてホスフィン類縁体と比較すると、どの骨格においてもアルシンオキシドのほうが電気双極子遷移の発光強度とエネルギー移動効率が高いことが明らかになった。この理由として、ヒ素の高い分極率と重原子効果に起因していることがわかり、ユウロピウム錯体の発光特性にアルシンオキシドが有効に機能することを示唆する結果であった。

今年，我们利用实用的砷-碳键形成反应设计了一种天线配位砷化氢，并将其用于硝酸铕配合物中。去年，我们报道了含有氧化三苯胂的硝酸铕配合物的发光性能，通过与膦类似物的比较，我们发现砷的性质改善了铕配合物的发光性能。另一方面，三苯胂氧化物是唯一用作镧系元素络合物天线配体的氧化胂。即，为了明确含有氧化胂的稀土配合物的性质，需要明确氧化胂的结构与稀土配合物的性质之间的相关性。因此，今年，我们采用通过实际砷-碳键形成反应合成的氧化胂、氧化胂和氧化胂作为天线配体，研究了氧化胂的共轭结构对铕发光性能的影响。我们调查了。由于每个天线配体的单重态和三重态在激发态下具有不同的能级，因此观察到取决于能级的光敏能量转移行为。特别是氧化砷芴骨架的能量转移效率超过90%，使其成为作为天线配体的有用骨架。与膦类似物相比，氧化胂在所有骨架中具有更高的电偶极跃迁发射强度和能量转移效率。其原因被发现是由于砷的高极化率和重原子效应，结果表明氧化砷化氢对铕配合物的发光性能有有效的作用。