Development of Ultraviolet Thermally Activated Delayed Fluorescence Molecules Based on Boron-Containing Conjugated Ladder-Type Structures

基于含硼共轭梯型结构的紫外热激活延迟荧光分子的研制

• 批准号: 21K05033
• 负责人: 吾郷 友宏
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05033/
• 关键词: 有機ホウ素化合物; 蛍光分子; 熱活性化遅延蛍光; ヘテラボリン; 発光材料; 有機エレクトロルミネッセンス; 有機典型元素化学; 典型元素化学; 近紫外発光体; 有機ホウ素化学

本研究では、良好な蛍光発光特性を持つ有機ホウ素化合物であるジベンゾヘテラボリン構造を複数連結した、ラダー型骨格を有する発光体の開発を行い、紫外領域で動作する熱活性化遅延蛍光（TADF）材料への展開を行う。このような短波長発光体は、紫外有機ELやhyperfluorescence用光源への活用が期待されるが、可視領域の発光体に比して発光効率や材料寿命、色純度などの点で大きく劣っており、革新的な紫外発光体の開発が望まれている。研究代表者はこれまでに、前述したラダー型構造を持つジベンゾヘテラボリンをアクセプター部位としたドナー・アクセプター型または多重共鳴型の青色TADF発光体を報告しており、本構造がTADFの特性向上に有効であることを見出している。そこで本研究では、ラダー型ジベンゾヘテラボリンを基本構造とし、ホウ素上置換基または共役系の構造を変更することで発光帯域を短波長シフトさせ紫外TADF特性の発現を検討した。今年度は、ジベンゾヘテラボリンに比して共役系を短縮したジチエノチアボリン骨格を持つドナー・アクセプター型分子の合成と性質について検討を行った。目的とした紫外発光を得ることはできなかったが、ドナーとしてフェノチアジンを導入したドナー・アクセプター型ジチエノチアボリンが二重発光特性を持つことを見出した。種々の分光学的検討および理論計算から、二重発光のうち短波長側は通常のπ-π*励起状態からの発光であり、長波長側の発光はフェノチアジン部位とジチエノチアボリン部位とのねじれに起因した電荷移動励起状態の形成に起因したものであることを明らかにした。また、ホウ素上置換基を酸素原子としたボリン酸エステル型発光体については、縮環骨格にボリン酸エステル構造を埋め込んだ多重共鳴型分子の合成を行い、本分子が近紫外領域で良好な発光性を持つことを明らかにした。

This study で は, good な 蛍 発 light feature を hold つ organic ホ ウ element compounds で あ る ジ ベ ン ゾ ヘ テ ラ ボ リ ン tectonic を plural links し た, ラ ダ type ー bone を す る 発 light body の open 発 を line い で action, uv field す る thermal activation 遅 delay 蛍 (TADF) material へ を line う の. こ の よ う な shorter-wavelength 発 は, ultraviolet light body organic EL や hyperfluorescence in light へ の use が expect さ れ る が, visual field の 発 light body に than し て 発 sharper rate や material life, light color purity な ど の で き big く substandard っ て お り, innovative な 発 uv light body の 発 が hope ま れ て い る. Research representatives は こ れ ま で に, the foregoing し た ラ ダ ー type structure を hold つ ジ ベ ン ゾ ヘ テ ラ ボ リ ン を ア ク セ プ タ ー parts と し た ド ナ ー · ア ク セ プ タ ー type ま た は multiple resonance の cyan TADF 発 light body を report し て お り, this structure が TADF の features に up have a sharper で あ る こ と を shows し て い る. そ こ で this study で は, ラ ダ ー type ジ ベ ン ゾ ヘ テ ラ ボ リ ン を basic construction と し, ホ ウ element displacement based on ま た は is の tectonic を total service - more す る こ と で 発 light 帯 domain を shorter-wavelength シ フ ト さ せ ultraviolet TADF features の 発 を now beg し 検 た. Our は, ジ ベ ン ゾ ヘ テ ラ ボ リ ン に than し て shortening of the total service department を し た ジ チ エ ノ チ ア ボ リ ン bone を hold つ ド ナ ー · ア ク セ プ タ ー molecule の synthetic と nature に つ い て 検 line for を っ た. Purpose と し を た 発 uv light to る こ と は で き な か っ た が, ド ナ ー と し て フ ェ ノ チ ア ジ ン を import し た ド ナ ー · ア ク セ プ タ ー type ジ チ エ ノ チ ア ボ リ ン が double 発 light feature を hold つ こ と を shows し た. Kind of 々 の points of optical 検 お よ び theoretical calculation か ら, double 発 light の う ち shortwave long side は usually の PI - PI * in excitation state か ら の 発 light で あ り, long wavelength side の 発 light は フ ェ ノ チ ア ジ ン parts と ジ チ エ ノ チ ア ボ リ ン parts と の ね じ れ に cause し た charge mobile in excitation state の formation cause に し た も の で あ る こ と を Ming ら か に し た . ま た, ホ ウ element displacement based on atomic と を acid element し た ボ リ ン acid エ ス テ ル type 発 light body に つ い て は, shrink ring bone に ボ リ ン acid エ ス テ ル tectonic を buried め 込 ん だ multiple resonance molecular の synthetic を い, this molecule が near ultraviolet で good な 発 optical を hold つ こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Synthesis of perfluoroalkylene-vinylene-arylene copolymers via the Mizoroki-Heck co-polymerization of 1,4-divinylperfluorobutane and 1,6-divinylperfluorohexane with dihalogenated arylene monomers

1,4-二乙烯基全氟丁烷和1,6-二乙烯基全氟己烷与二卤代亚芳基单体的 Mizoroki-Heck 共聚合成全氟亚烷基-亚乙烯基-亚芳基共聚物

• DOI: 10.1016/j.jfluchem.2022.110033
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Fluorine Chemistry
• 影响因子: 1.9
• 作者: Tsukada Hiroto;Hisa Tatsuro;Shirai Tomohiro;Oshiki Toshiyuki;Mizuhata Yoshiyuki;Tokitoh Norihiro;Fukumoto Hiroki;Agou Tomohiro
• 通讯作者: Agou Tomohiro

ドナー・アクセプター・ドナー型ジチエノチアボリンの合成と性質

供体-受体-供体型二噻吩噻硼啉的合成与性质

• 发表时间: 2022
• 作者: 葉山翔太;吾郷友宏;福元博基
• 通讯作者: 福元博基

Aggregation-induced enhanced fluorescence by hydrogen bonding in π-conjugated tricarbocycles with a CF2CF2-containing cyclohexa-1,3-diene skeleton

含有 CF2CF2 的环己-1,3-二烯骨架的 π 共轭三碳环通过氢键聚集诱导增强荧光

• DOI: 10.1039/d2me00055e
• 发表时间: 2022
• 期刊: Molecular Systems Design & Engineering
• 作者: Ohsato Haruka;Morita Masato;Yamada Shigeyuki;Agou Tomohiro;Fukumoto Hiroki;Konno Tsutomu
• 通讯作者: Konno Tsutomu

Boron complexes of π-extended nitroxide ligands exhibiting three-state redox processes and near-infrared-II (NIR-II) absorption properties

π-延伸硝基氧配体的硼配合物表现出三态氧化还原过程和近红外-II (NIR-II) 吸收特性

• DOI: 10.1039/d2dt02545k
• 发表时间: 2022
• 期刊: Dalton Transactions
• 影响因子: 4
• 作者: Nakamura Marika;Hyakutake Risa;Morisako Shogo;Sasamori Takahiro;Mizuhata Yoshiyuki;Tokitoh Norihiro;Nakashima Kouichi;Fukumoto Hiroki;Agou Tomohiro
• 通讯作者: Agou Tomohiro

含フッ素重合体及びその製造方法

含氟聚合物及其制造方法

• 发表时间: 2021