光増幅機能をもつ集積型金属錯体の創出

具有光放大功能的集成金属配合物的制备

• 批准号: 17655025
• 负责人: 谷口 彬雄
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17655025/
• 关键词: 金属錯体; レーザ色素; 有機半導体レーザ

次世代の有機発光ダイオード(OLED)素子として位置付けられる有機半導体レーザ(OSL)の実現に向けて,レーザ活性能をもつ金属錯体の開発は,電界発光の高効率化や電荷キャリアの吸収損失の回避を図る上で重要な課題である.これまでに多くの発光性金属錯体が報告されているが,OSLに適したμsオーダーの発光寿命をもつレーザ色素の報告例は皆無である.本研究では,金属錯体が集積した状態にあるときの発光機構を基盤としてレーザ活性に必要なエネルギー4準位系を作り出し,高効率での発光を実現するための錯体設計指針の確立を目指した.とりわけ本年度は前年度合成に成功した水素結合型亜鉛錯体に焦点を絞って研究を進めた.その錯体は[Zn(Hhpa)_2(OH)_2](Hhpa=3-hydroxylpicolinamide)であり,高い発光量子収率(0.42)を示すが,配位子内や錯体間に存在する水素結合が発光特性の向上に関与することが示唆されていた.本年度,水素結合が無い錯体との発光特性や分子構造の比較,および詳細な分子軌道計算を行った結果,水素結合の存在は,錯体の様々な失活過程を強い発光を与え得るπ^*-π遷移に集約するうえで重要であることが判った.またそのような設計指針を基に更なる物質探索を進め,配位子内に水素結合をもつ新規亜鉛錯体[Zn(Hhqxca)_2(pyridine)_2](Hhqxca=3-hydroxy-2-quinoxalinecarboxylic acid)の開発にも成功した.この錯体の発光性は固体状態より溶液状態の時の方が劣っており,その理由として現在軸配位子であるピリジンの溶液中での脱離を考えている.このように本研究を通して,高発光性の亜鉛錯体を得るためには,配位子内水素結合の導入と軸配位子の選択が重要であるとする設計指針を得ることができた.

The next generation organic light emitting diode (OLED) has a high efficiency and high absorption loss. Therefore, many light-emitting metal complexes have been reported, but no reports have been made on the light-emitting lifetime of OSL pigments. In this study, the light emitting mechanism of metal dislocation is studied, and the light emitting mechanism of metal dislocation is studied, and the light emitting mechanism of metal dislocation is studied. This year's successful synthesis of the previous year's water-binding lead complex focuses on the advancement of research. The complex [Zn(Hhpa)_2(OH)_2](Hhpa=3-hydroxynicotinamide) has a high emission quantum yield (0.42), which indicates that there is an upward correlation between water binding and light emission characteristics between the two complexes in the ligand. In this year, the comparison of light emission characteristics and molecular structure of water element binding, the detailed molecular orbital calculation results show that the existence of water element binding, the inactivation process of water element binding, the strong light emission and the π^*-π migration are important. A new lead complex [Zn(Hhqxca)_2(pyridine)_2](Hhqxca=3-hydroxy-2-quinoxalinecarboxylic acid) has been successfully developed. The photoconductivity of the complex is different from that of the solid state or the solution state. This study is aimed at finding out the importance of the selection of ligands for the introduction of water elements into ligands with high optical properties.

项目成果

A photoluminescent six-coordinated zinc(II) complex with hydroxides as axial ligands, [Zn(Hhpa)2(OH)2] (Hhpa = 3-hydroxypicolinamide).

• DOI: 10.1039/b515506a
• 发表时间: 2006-02
• 期刊: Dalton transactions
• 影响因子: 4
• 作者: K. Sakai;T. Imakubo;M. Ichikawa;Y. Taniguchi

A photoluminescent six-coordinate zinc(II)complex with hydroxide as axial ligands, [Zn(Hhpa)_2(OH)_2] (Hhpa=3-hydroxypicolinamide)

以氢氧化物为轴向配体的光致发光六配位锌(II)配合物，[Zn(Hhpa)_2(OH)_2]（Hhpa=3-羟基吡啶甲酰胺）

• 发表时间: 2006
• 期刊: Dalton Trans.
• 作者: Mayer;I. et al.;Hiroki Kon;Taira Imamura;Keirei Uruma;Ken-ichi Sakai
• 通讯作者: Ken-ichi Sakai