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Innovation of organic polymer-based photosensitizer coexisting highly efficient singlet oxygen generation and photo/oxidation resistance

高效单线态氧生成与光/氧化抗性并存的有机聚合物光敏剂的创新

基本信息

批准号：
22H02131
负责人：
中建介
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02131/
关键词：
一重項酸素光増感剤共役系高分子ヒ素

项目摘要

研究実施者はヒ素元素含有共役系高分子が、光照射によって一重項酸素を効率よく発生し、その量子収率は単独の共役系高分子増感剤では最も高い５４％であり、さらに一重項酸素が発生するにも関わらず24時間経過しても全く分解が認められないという極めて優れた耐性を発現することを見出した。本研究では、本成果を基盤とし、分子構造と一重項酸素発生能および劣化耐性との関係の体系的データを取得することで高効率一重項酸素発生能と著しい一重項酸素耐性や光耐性の詳細をヒ素原子の役割の観点から明らかにすることを目的とする。2022年度はこれまでに一重項酸素の高効率発生を示したジチエノアルソール（DTA）共重合体を基盤にそれらのアンチモンやリン類縁体の合成を押し進めた。さらにゲルマンなどの他の元素に拡張させたヘテロール含有共役系高分子を合成し、これらの発光特性と一重項酸素発生能の評価を行ったところ、ジチエノゲルモール共重合体が優れた一重項酸素発生能を示すことがわかった。ヒ素元素含有共役系高分子の劣化耐性と分子構造との関係の体系的データを取得する目的でトリフェニルアルソールの3,4位をシクロアルカンで縮環させた新規アルソール誘導体を合成し、その構造と安定性および光物性との関係を調査した。その結果、シクロペンタンで縮環体は大気下で安定であったが、シクロヘキサン縮環体はそのねじれ構造に起因して、アルソール環の酸化的開裂が進行することがわかった。さらに長鎖アルキル基を導入したジチエノアルソールモノマーを合成し、これを用いたベンゾチアジアゾールまたはベンゾオキサチアゾールとの新規共重合体の合成も行った。

The study showed that the quantum yield of the co-active polymer containing the element was 54% higher than that of the co-active polymer containing the element containing the element. This study aims to obtain the basic principles, molecular structure, single term acid generation energy and degradation resistance of the system, and to obtain the high efficiency single term acid generation energy, single term acid resistance, and light resistance of the system. In 2022, the synthesis of a compound with high efficiency was demonstrated in the base plate of the compound. In addition, the synthesis of polymers containing co-active elements, the evaluation of light emission characteristics and the generation of mono-active elements are also discussed. To investigate the relationship between degradation resistance and molecular structure of element-containing polymers and their optical properties. As a result, the structure of the condensed ring is stable under high temperature, and the cracking of the condensed ring is carried out due to the structural failure. In addition to the above, the new generation of hybrid products can also be used in the production of hybrid products.