緩やかな環状構造を持つπ拡張スチルベン：凝集誘起発光の学理と環境応答性液晶の追究

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凝集誘起発光（AIE: aggregation induced emission）色素は、希薄溶液中では発光性を示さず、色素の凝集により強発光性を示す。従来の典型的な発光色素は希薄溶液中では強発光性を示す一方で、凝集した場合には消光してしまうことが多いため、AIE色素は凝集状態での発光が重要であるバイオイメージングや有機EL材料などへの応用が期待されている。申請者は、これまでに炭化水素のみからなる橋かけスチルベンの開発および希薄溶液中での無輻射失活過程の制御によるAIE色素の分子設計の確立を目指し研究を行っている。本研究では凝集状態および結晶状態の発光特性と分子構造の関係性を明らかにするため、共役拡張橋かけスチルベンの異なる位置に立体因子となるターシャリ―ブチル基が導入された化合物の合成を行い、それらの光物理的性質の測定を行った。これらの化合物は、良溶媒に溶解した状態から貧溶媒を加え分子を凝集させることで、蛍光量子収率の増加が見られ、AIE特性を示した。一方で、ターシャリ―ブチル基の導入された位置の違いにより結晶状態での発光特性が大きく異なった。これは分子の凝集状態および結晶構造の違いに起因していると考えられ、今後、結晶状態での時間分解の光物理的性質の測定によりそれらを解明する。また、分子設計の応用の幅を広げるべく橋かけスチルベンの橋かけ部分にヘテロ原子を導入した化合物の合成経路探索を行い、それら化合物の光物理的性質の測定も行い、ヘテロ原子の種類により光物理的性質が大きく変化することが判明した。さらに、これまでの研究により共役拡張橋かけスチルベン骨格の分子が比較的低温領域で液晶相を示すことが明らかになっており、この分子は光学・電子特性に優れた液晶分子であると予想されたため、この液晶分子の複屈折性の測定を行った。現在は、学術雑誌への投稿に向け執筆中である。