有機ピエゾクロミック発光材料創製に向けた双安定相のナノ構造設計

用于创建有机压致变色发光材料的双稳态相纳米结构设计

• 批准号: 19651040
• 负责人: 荒木 孝二
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19651040/
• 关键词: 光物性; 超分子化学; 分子性固体; 構造・機能材料; ピエゾクロミック発光; ピレン; 水素結合; ヒエゾクロミック発光; ペリレン; 超分子; 蛍光; 圧力負荷

1,3,6,8-テトラフェニルピレン(TPPy)誘導体が示すピエゾクロミック発光について、ナノ集積構造が固体発光特性に与える効果とそのメカニズムの検討を通じて発光機構を検討した。TPPyのフェニル基にアルキルアミド基を導入した(Alkyl)AmTPPyは、アルキル基が直鎖ヘキシルの場合、固相で水素結合支配の規則構造をとり、青色発光を示すが、圧力負荷により規則構造が消失して発光は青緑に変化することが判明している。(Alkyl)AmTPPyについて側鎖アルキル基の分子構造の効果を検討したところ、アルキル鎖の炭素数をC6から増加させる、あるいは分岐アルキル構造に変えることで水素結合支配の規則構造形成能が低下し、同時にピエゾクロミック応答性も低下した。これは水素結合支配の規則構造形成に際して、アルキル鎖の分子体積も重要であることを示しており、双安定構造の設計に関するより精密な知見が得られた。また鎖長の短いプロピル基では、集積構造の変化が起きず、ピエゾクロミック応答性が失われ、アルキル基の構造が応答性制御にも重要であることが示された。一方、アミドをエステルに置き換えた(Alkyl)EsTPPyの固体発光は青緑色で、発光波長、量子収率、寿命などはいずれも圧力負荷後の(Alkyl)AmTPPyと同じであり、固相中で同一の環境下にあることが示唆された。(Alkyl)EsTPPyのX線結晶構造解析より、ピレン環同士のπ-πスタッキングは見られないがフェニル基水素とピレン環のC-H…π相互作用は確認され、水素結合がない(Alkyl)EsTPPyあるいは水素結合が乱れた(Alkyl)AmTPPyの(準)安定構造として、モノマー状態からの青緑色発光を示したことが判明した。水素結合がない(Alkyl)EsTPPyでは、圧力を負荷すると固体発光がさらに緑色まで変化し、加圧下でダイマー/エキサイマーが形成されて発光変化を示したものと推定された。以上の結果から、双安定相実現に向けたナノ構造設計をより精密化できただけでなく、水素結合がないエステル系での双安定構造を設計する道筋を示すことができ、設計指針の拡張にも成功した。

1, 3, 6, 8-TPPy (TPPy) inducer is used to detect the light emission characteristics of solid state and to detect the light emission mechanism. TPPy and Alkyl are introduced into the base. When the base is directly locked, the regular structure dominated by water binding in solid phase, cyan emission, pressure load, regular structure disappears, cyan emission changes. (Alkyl)AmTPPy is the molecular structure of the side lock, the carbon number of the carbon number, the The molecular volume of the molecular structure controlled by the combination of water elements is important for the design of bistable structures. The length of the lock is short, the base is short, the accumulation structure is changed, the response is lost, the base structure is changed, and the response control is important. The solid state light emission of (Alkyl) AmTPPy is green, light emission wavelength, quantum yield and lifetime. X-ray crystal structure analysis of (Alkyl) EsTPPy: π- Water binding (Alkyl)EsTPPy, pressure loading, solid light emission, pressure loading, light emission, light emission The above results show that the design of the bistable structure is accurate and the design of the bistable structure is successful.

项目成果

集積構造に由来した発光ピエゾクロミズムを示すペリレン誘導体の設計

基于集成结构的发光压致变色苝衍生物的设计

• 发表时间: 2007
• 作者: 柳原優樹;MUSSARD Windy;務台俊樹;荒木孝二
• 通讯作者: 荒木孝二

水素結合性超分子ポリマーの光機能設計-ピエゾクロミック発光材料

氢键超分子聚合物的光学功能设计——压致变色发光材料

• 发表时间: 2007
• 作者: 荒木孝二;相良剛光;柳原優樹;吉川功;務台俊樹
• 通讯作者: 務台俊樹

アミノ置換テルピリジンの分子間相互作用と固体発光

氨基取代三联吡啶的分子间相互作用和固态发光

• 发表时间: 2007
• 作者: 務台俊樹;田鎮棟;荒木孝二
• 通讯作者: 荒木孝二

押すと発光色が変わる有機ピエゾクロミック材料の設計に向けて(2008)

设计受压时可改变发光颜色的有机压致变色材料 (2008)

• 发表时间: 2009
• 期刊: 現代科学 451
• 作者: Houjou;H.; Motoyama;T.; Banro;S.; Yoshikawa;I.; Araki;K.;荒木孝二,務台俊樹
• 通讯作者: 荒木孝二,務台俊樹

ヒートモード多形変換に基づく有機固体ESIPT発光のスイッチング

基于热模式多晶型转变的有机固态ESIPT发射转换

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Mutai;Y. Sagara;Y. Yanagihara;K. Araki;務台俊樹,友田晴彦,大川達也,矢部優司,荒木孝二;重光保博,務台俊樹,北条博彦,荒木孝二;佐瀬光敬,相良剛光,務台俊樹,荒木孝二;澤山淳,吉川功,荒木孝二;荒木孝二;務台俊樹,友田晴彦,大川達也,矢部優司,荒木孝二
• 通讯作者: 務台俊樹,友田晴彦,大川達也,矢部優司,荒木孝二