Development of organic chromic materials utilizing the characteristics of heteroatoms

利用杂原子特性开发有机铬材料

• 批准号: 22K14666
• 负责人: 安達 洋平
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14666/
• 关键词: BAE; メカノクロミズム; ホウ素; クロミック材料; ヘテロ元素; クロミズム; 共役系

本研究は、Bistricyclic Aromatic Ene (BAE)と呼ばれる骨格にヘテロ原子を導入することで、従来のBAE材料には見られない、元素の特異な反応性に由来するクロミズム特性を有する新材料を開発することが目的である。BAEは2つの三環性骨格を二重結合で連結した構造であり、2つの環骨格間の立体障害のため、二重結合が大きくねじれたtwisted体や、三環性骨格が折れ曲がったfolded体などの様々配座異性体が存在する。これらの配座異性体は二重結合のねじれ角に依存して異なる吸収スペクトルを示すため、熱や摩砕などの外部刺激によって配座が異性化すると色調が変化する。そのため、BAEはサーモクロミズム材料やメカノクロミズム材料などへの応用が検討されている。一方でヘテロ元素は空軌道や非共有電子対を持つため、塩基や酸などに対して反応性を示す。また高周期元素は結合長が長いため、骨格の剛直性などに大きな影響を与える。申請者は以前、チオフェン環をベースとする三環性骨格にホウ素原子を導入したBAEを合成し、その分子がホウ素のp軌道に由来して低いLUMO準位を有することや、n型半導体特性を示すなど、元素の特徴に由来する物性を示すことを明らかにした。本研究ではその骨格をベースに、2つの三環性骨格の片方を様々なユニットに置換することで、配座異性体の熱力学的安定性をコントロールし、ヘテロ原子に由来するクロミック特性を付与することを試みた。２０２２年度には、フルオレンやチオキサンテンなどの三環性骨格を導入した化合物を合成し、光学的特性や光反応性を調査することで、BAEへのヘテロ原子の導入の影響を明らかにした。

は, this study Bistricyclic Aromatic Ene (BAE) と shout ば れ る bone に ヘ テ ロ atomic を import す る こ と で, 従 の BAE material に は see ら れ な い, element の specific な anti 応 に origin す る ク ロ ミ ズ ム features を have す る を open new material 発 す る こ と が purpose で あ る. BAE は 2 つ の three-ring bone cell を double combination で link し た tectonic で あ り, 2 つ の ring between the bone の stereo handicap of の た め, double combined が き く ね じ れ た twisted body や, three-ring bone cell が fold れ が っ た folded body な ど の others 々 body matching a heterosexual が exist す る. こ れ ら の body matching a heterosexual は double combination の ね じ に れ Angle dependent し て different な る suction 収 ス ペ ク ト ル を shown す た め, hot や 砕 な ど の external stimuli に よ っ て subjects with seat が す る と tonal が variations change す る. そ の た め, BAE は サ ー モ ク ロ ミ ズ ム material や メ カ ノ ク ロ ミ ズ ム material な ど へ の 応 with が beg さ 検 れ て い る. Party で ヘ テ ロ element は empty orbital や lone electron を seaborne hold つ た め, salt base や acid な ど に し seaborne て 応 sex を す indicated. Youdaoplaceholder0 high-period elements are combined with long が and long ため ため, and the skeletal skeleton is <s:1> rigid and straight な and に have a large <s:1> な influence on を and える. Applicants before は, チ オ フ ェ ン ring を ベ ー ス と す る three-ring bone cell に ホ ウ element atoms を import し た BAE を synthetic し, そ の molecular が ホ ウ element の p に origin し て low い LUMO there must have a を す る こ と や, n-type semiconductor properties を す な ど, element の 徴 に origin す る property を shown す こ と を Ming ら か に し た. This study で は そ の bone を ベ ー ス に, 2 つ の three-ring sex bone の piece を others 々 な ユ ニ ッ ト に replacement す る こ と で, with straight body の thermodynamic stability を コ ン ト ロ ー ル し, ヘ テ ロ atomic に origin す る ク ロ ミ ッ ク features を give す る こ と を try み た. 2022 に は, フ ル オ レ ン や チ オ キ サ ン テ ン な ど の three-ring bone cell を import し し を た compounds synthesis, the characteristics of optical や light anti 応 を survey す る こ と で, BAE へ の ヘ テ ロ atomic の import の influence を Ming ら か に し た.

项目成果

チアボリン環骨格を有する新規p-π*化学共役系ビルディングブロックの創出

创建具有硫唑啉环骨架的新型 p-π* 化学共轭结构单元

• 发表时间: 2022
• 作者: 坂部 充;安達洋平;大下浄治
• 通讯作者: 大下浄治

りん光発光性含ホウ素π共役化合物の合成とメカノクロミック発光特性

磷光含硼π共轭化合物的合成及力致变色发光性能

• 发表时间: 2022
• 作者: 栗原真歩;安達洋平;大下浄治
• 通讯作者: 大下浄治

ホウ素を含む混み合った共役系アルケンの合成と特性評価

含硼拥挤共轭烯烃的合成与表征

• 发表时间: 2022
• 作者: 山田航平;安達洋平;大下浄治
• 通讯作者: 大下浄治

ジチエノジボリニン化合物の反芳香族性と光学的特性

二噻吩二硼啉化合物的反芳香性和光学性质

• 发表时间: 2022
• 作者: 長谷川拓海;安達洋平;大下浄治
• 通讯作者: 大下浄治

Conjugated polymers with thiophene-fused thiaborin units and their strong intermolecular interactions

• DOI: 10.1038/s41428-022-00726-9
• 发表时间: 2022-11
• 期刊: Polymer Journal
• 影响因子: 2.8
• 作者: Yohei Adachi;Mitsuru Sakabe;T. Nomura;J. Ohshita