Development of functional materials based on electron-deficient carbon networks

2022年度の研究においては，当研究グループで見出しているテトラセンとベンゼンとのドミノSchollクロスカップリングに関して，得られた剛直に湾曲したπ電子系の発光特性について検討し，有機基の違いが固体中での発光特性に顕著な効果を及ぼすことを明らかにした。すなわち，二つのブチル基を連結した湾曲π共役分子を，分子間ドミノScholl反応を駆使する短段階ルートにより合成した。得られた化合物はトルエン溶液中において青色蛍光 (λem = 442 nm, ΦF = 0.49) を示し，π共役系の構造が同一であることを反映して，フェニル基をもつ化合物 (λem = 431 nm, ΦF = 0.60) と溶液中では類似の発光特性を示すことがわかった。一方，粉末状態において比較した結果，ブチル基を連結した化合物は緑色発光 (λem = 469 nm, ΦF = 0.54) を示すのに対して，フェニル基をもつ化合物は発光波長が大きく長波長側にシフトし，黄色発光 (λem = 511 nm, ΦF = 0.16) を示すことがわかった。この長波長シフト (3055 cm－1) は顕著に大きく，ブチル基を連結した分子が湾曲π共役系の凹面同士における二量体を形成し，エキシマ―型発光を示した結果と考えられる。フェニル基をもつ分子は固体中において，二つのフェニル基が分子間C－H-π相互作用に寄与する結果，主としてモノマー由来に帰属される固体蛍光特性を示したものと考えられる。さらに，ドミノSchollクロスカップリングをペンタセンにも適用できることを明らかにし，負の曲率をもつ湾曲π電子系がワンポットで生成することを見出した。

2022年度の研究においては，当研究グループで見出しているテトラセンとベンゼンとのドミノSchollクロスカップリングに関して，得られた剛直に湾曲したπ電子系の発光特性について検討し，有機基の違いが固体中での発光特性に顕著な効果を及ぼすことを明らかにした。すなわち，二つのブチル基を連結した湾曲π共役分子を，分子間ドミノScholl反応を駆使する短段階ルートにより合成した。得られた化合物はトルエン溶液中において青色蛍光 (λem = 442 nm, ΦF = 0.49) を示し，π共役系の構造が同一であることを反映して，フェニル基をもつ化合物 (λem = 431 nm, ΦF = 0.60) と溶液中では類似の発光特性を示すことがわかった。一方，粉末状態において比較した結果，ブチル基を連結した化合物は緑色発光 (λem = 469 nm, ΦF = 0.54) を示すのに対して，フェニル基をもつ化合物は発光波長が大きく長波長側にシフトし，黄色発光 (λem = 511 nm, ΦF = 0.16) を示すことがわかった。この長波長シフト (3055 cm－1) は顕著に大きく，ブチル基を連結した分子が湾曲π共役系の凹面同士における二量体を形成し，エキシマ―型発光を示した結果と考えられる。フェニル基をもつ分子は固体中において，二つのフェニル基が分子間C－H-π相互作用に寄与する結果，主としてモノマー由来に帰属される固体蛍光特性を示したものと考えられる。さらに，ドミノSchollクロスカップリングをペンタセンにも適用できることを明らかにし，負の曲率をもつ湾曲π電子系がワンポットで生成することを見出した。