Synthesis and properties of chiral topological molecules with remarkable circular polarlized luminescence

具有显着圆偏振发光的手性拓扑分子的合成及性质

基本信息

批准号：
21K05043
负责人：
長谷川真士
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kitasato 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

项目摘要

軸不斉ユニットを持つπ共役系化合物は共役系の特徴に応じたキラル光学特性を示す。本研究では軸不斉によって分子内にねじれを誘起した環状π共役系キラル分子を新たに合成し、その構造とキラル光学特性（特に円偏光発光(CPL)特性）の相関について調査することを目的としている。CPLは発光に際し、左右円偏光の強度に差が出る現象で、偏光やスピンが関与する光学材料につながるが、その詳細については未解明なままである。本年度は、軸不斉である架橋型1,1'-ビナフチルによって拡張された環状オリゴフェニレン分子について合成し調査を行った。前年度までの研究からビナフチルを架橋することで、環状化合物の剛直性が増す。架橋型1,1'-ビナフチルおよびビフェニルから構成されるユニットで作る環状二量体、環状三量体および環状四量体を合成した。これらの環状化合物は単結晶X線結晶構造解析や分子軌道計算によりその構造を明らかにした。いずれもフェニレン部分が大きくねじれていた。合成した化合物はオリゴフェニレンユニットが剛直な架橋型1,1'-ビナフチル構造に組み込まれており、いずれも高い量子収率(0.60-0.79)を示した。また、円二色性スペクトルでは強いコットン効果が観測された。CPLスペクトルを測定すると、蛍光スペクトルに一致した波長領域でコットン効果が観測され、比較的高いg値(どちらも0.0039-0.0052)（g値:円偏光発光における非対称性因子）を示した。それぞれを掛け合わせたCPL輝度、Bcpl は二量体で131、三量体で107、四量体で161と高い値を達成した。

具有轴向不对称单元的π共轭化合物根据共轭系统的特征表现出手性光学性能。这项研究的目的是新合成环状π共偶联的手性分子，这些分子通过轴向不对称分析引起分子内部的扭曲，并研究其结构与手性光学特性（尤其是圆形极化发射（CPL）特性）之间的相关性。 CPL是一种现象，在发出光线时，圆极化光的强度会变化，从而导致涉及极化和自旋的光学材料，但详细信息仍然未知。今年，我们合成并研究了轴向不对称的1,1'-二磷酸的轴向不对称的交联成。往年研究的交联双乙酰基增加了循环化合物的刚度。使用由1,1'-二磷酸和双苯基组成的单位合成环状二聚体，环状三聚体和环状四聚体。通过单晶X射线晶体结构分析和分子轨道计算来阐明这些环状化合物的结构。在两种情况下，苯基部分都显着扭曲。合成的化合物在刚性，交联的1,1二磷酸结构中掺入寡苯基单元，并且两者均表现出高量子产率（0.60-0.79）。此外，在圆形二色性谱中观察到了强棉作用。当测量CPL光谱时，在与荧光光谱一致的波长区域中观察到棉花效应，显示了相对较高的G值（均为0.0039-0.0052）（G值：圆形极化光发射中的不对称因素）。 CPL亮度BCPL乘以两者，二聚体为131，三聚体为107，四聚体为161。

项目成果

期刊论文数量（41）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Oxidation of an Internal‐Edge‐Substituted [5]Helicene‐Derived Phosphine Synchronously Enhances Circularly Polarized Luminescence

内部边缘取代的[5]螺旋烯衍生的膦的氧化同步增强圆偏振发光

DOI：
10.1002/chem.202202922
发表时间：
2022
期刊：
Chemistry - A European Journal
影响因子：
0
作者：
Usui Kazuteru;Narita Nozomi;Eto Ryosuke;Suzuki Seika;Yokoo Atsushi;Yamamoto Kosuke;Igawa Kazunobu;Iizuka Naoko;Mimura Yuki;Umeno Tomohiro;Matsumoto Shota;Hasegawa Masashi;Tomooka Katsuhiko;Imai Yoshitane;Karasawa Satoru
通讯作者：
Karasawa Satoru

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硫碳交联双螺旋四苯基对苯二胺及其自由基阳离子的合成、结构和物理性质

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
原田佳歩;長谷川智香;松本泰昌;北村千寿;東林修平;長谷川真士;鈴木修一;加藤真一郎
通讯作者：
加藤真一郎

コレステロール誘導体でキラルドープしたポリフルオレン薄膜の光物性

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DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
朝日宗将;長谷川真士;真崎康博;西川浩之
通讯作者：
西川浩之

ビナフチルで固定された高歪み環状パラフェニレンの合成と発光特性の評価

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DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
肖万里;長谷川真士;真崎康博
通讯作者：
真崎康博

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DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
西村悠紀;長谷川真士;真崎康博;西川浩之
通讯作者：
西川浩之

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長谷川真士;佐藤賢太;野島裕騎;原伸行;今井喜胤;西内智彦;真崎康博;楫大輝・池田進太郎・高村健也・静間基博・森直・宮坂誠・〇今井喜胤;白畑　圭悟，大谷　裕之，長谷川　真士，伊與田　正彦;味村優輝・北村沙也香・靜間基博・北松瑞生・藤木道也・今井喜胤;野島　裕騎，長谷川　真士，原　伸行，今井　喜胤，真崎　康博
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作者：
M. Hasegawa;R. Inoue;T. Nishinaga;Y. Mazaki;長谷川真士，井上亮太，本田佳樹，真崎康博;遠藤　純太，長谷川　真士，岩田　聖也，真崎　康博;長谷川　真士，井上　亮太，真崎　康博;井上　亮太，長谷川　真士，与座　健治，真崎　康博;小早川　幸輔，長谷川　真士，迫　克也，真崎　康博;佐々木　宏明，長谷川　真士，小早川　幸輔，真崎　康博;本田　佳樹，長谷川　真士，井上　亮太，真崎　康博;山岸　美咲，長谷川　真士，真崎　康博;井上　亮太，長谷川　真士，与座　健治，真崎　康博;小早川　幸輔，長谷川　真士，真崎　康博;小早川　幸輔，長谷川　真士，真崎　康博;遠藤　靖孝，長谷川　真士，松井　珠美，八木　創，日野　照純，真崎　康博;佐々木　宏明，小早川　幸輔，長谷川　真士，真崎　康博;長谷川真士
通讯作者：
長谷川真士