ハロゲン結合を利用した重金属を含まない効率的な近赤外発光材料の創製

使用卤素键创建不含重金属的高效近红外发射材料

• 批准号: 21J12442
• 负责人: 盛田 雅人
• 金额: $ 0.96万
• 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: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12442/
• 关键词: ジフェニルアセチレン; トラン; フッ素; 発光材料

本研究では、近赤外発光材料を志向した重金属を含まない効率的な近赤外発光材料の創製をテーマとした研究を行なった。そのため、「発光材料に適した分子設計法の確立」及び「発光波長の近赤外シフト」の2つを軸に、分子合成および物性評価を行なった。本年度は「分子設計法の確立」を完了し、「発光波長の近赤外シフト」においてもある程度の知見を集めることができた。「分子設計法の確立」において、申請者は発光コアとしてコンパクトでシンプルな構造であるジフェニルアセチレンを選択し、発光効率の改善に有効なフッ素原子の置換位置を研究した。置換位置を適宜変化させた誘導体を合成し、それらの結晶構造解析及び発光特性評価を行なった。その結果、発光効率の改善には芳香環上のフッ素化による分子間水素結合の形成が発光効率の改善に寄与していることを明らかにした。次に、ここで得られた分子設計法を基に、発光波長の近赤外シフトを試みた。分子内にヨウ素原子を導入することで効率的に室温燐光を得て、発光波長を500 nm付近まで100 nm以上長波長シフトさせられることを見出した。近赤外領域までの十分な長波長シフトは実現できていないが、ここで得られた知見は高い発光効率と長波長シフトを両立できるものであり、この分子設計法が近赤外発光材料の創出に有効であることを示唆している。

This study is aimed at creating new light-emitting materials containing heavy metals. "The establishment of molecular design method for light-emitting materials" and "the development of near-infrared light wavelength" are two important aspects of molecular synthesis and physical property evaluation. This year, we completed the "Establishment of Molecular Design Method" and "Development of Optical Wavelength and Near Infrared Light". "Establishment of molecular design method", applicant's research on light emission, improvement of light emission rate and substitution position of element atom The substitution position is suitable for the synthesis of the inducer, the analysis of the crystal structure and the evaluation of the luminescence characteristics. As a result, the improvement of light emission efficiency is due to the formation of intermolecular water bonds on aromatic rings. In the second place, the molecular design method is based on the development of light wavelengths and near-infrared light. Intra molecular phosphor atoms are introduced into the molecule at room temperature and emit light at wavelengths of 500 nm and above 100 nm. The molecular design method for the creation of near-infrared light-emitting materials is described in this paper.

项目成果

D-π-A-type fluorinated tolanes with a diphenylamino group: crystal polymorphism formation and photophysical behavior

具有二苯氨基的 D-π-A 型氟化甲苯烷：晶体多晶型形成和光物理行为

• DOI: 10.1039/d1ce01671g
• 发表时间: 2022
• 期刊: CrystEngComm
• 影响因子: 3.1
• 作者: Yamada Shigeyuki;Kobayashi Kazuki;Morita Masato;Konno Tsutomu
• 通讯作者: Konno Tsutomu

Halogen atom effect of fluorinated tolanes on their luminescence characteristics

• DOI: 10.1039/d1nj05539a
• 发表时间: 2022-01-20
• 期刊: NEW JOURNAL OF CHEMISTRY
• 影响因子: 3.3
• 作者: Morita, Masato;Yamada, Shigeyuki;Konno, Tsutomu
• 通讯作者: Konno, Tsutomu

Fluorinated tolane-based fluorophores bearing a branched flexible unit with aggregation-induced emission enhancement characteristics

基于氟化甲苯烷的荧光团带有支链柔性单元，具有聚集诱导的发射增强特性

• DOI: 10.1039/d1nj05822c
• 发表时间: 2022
• 期刊: New Journal of Chemistry
• 影响因子: 3.3
• 作者: Yamada Shigeyuki;Sato Masaya;Uto Eiji;Kataoka Mitsuki;Morita Masato;Konno Tsutomu
• 通讯作者: Konno Tsutomu

フッ素化ジフェニルアセチレンの合成および室温燐光特性

氟化二苯乙炔的合成及室温磷光性能

• 发表时间: 2021
• 作者: 盛田雅人;山田重之;今野 勉
• 通讯作者: 今野 勉