多段階物性変換が可能な機能性π電子材料の開発

我々はまず、優れたπ電子骨格として、高い発光性を示し、なおかつ強いスタッキング能をもつ9,10-ビス(2-チエニル)エチニルアントラセンを選定し、これらの骨格をアルキレン鎖で環状に連結した二量体の合成に成功した。その溶液または固体状態における吸収や蛍光などの光物性を、対応する単量体と比較したところ、単量体は溶液中で498nmに量子収率0.84という蛍光を示したのに対し、二量体では563nmへと長波長シフトした蛍光(量子収率0.72)が観察された。これは、アルキレン鎖で架橋したことによりπ共役骨格の配向が制限され、溶液中でもエキシマーが形成しやすくなったためと考えられる。蛍光寿命が長いエキシマー発光にもかかわらず量子収率が高い、珍しい発光剤としてバイオイメージングへの応用を展開中である。また、合成したアルキレン架橋環状二量体の固体状態におけるパッキング構造を明らかにするため、単結晶X線構造解析を実施した。すると、アルキレン鎖の組み合わせが両方ともヘプチレン鎖の場合にのみ、高い再現性で特有の曲がった形の結晶が得られることがわかった。曲がった結晶が得られる原因を調査した結果、アルキレン鎖が中央の空隙を埋めるためのゴーシュ型でなく別のコンフォメーションをとろうとして、πスタッキング構造が歪みながら速度論的に積み上がると、曲がった結晶になると推測できた。この成果により、Chou博士は、2013年台湾で開催された国際会議ISNA-15でポスター賞を受賞した。なお現在、一流化学国際誌Angew. Chem. Int. Ed.に論文投稿準備中である。一方、当研究室において進めている、平面構造に固定された含ホウ素ルイス酸π共役系と対をなす化合物群として、含窒素ルイス塩基π共役系の開発にも着手した。π拡張された新規ヘテロトリアンギュレンに関する合成と物性解析に成功し、この成果は化学国際誌Org. Lett.に掲載が決定した。

我々はまず、優れたπ電子骨格として、高い発光性を示し、なおかつ強いスタッキング能をもつ9,10-ビス(2-チエニル)エチニルアントラセンを選定し、これらの骨格をアルキレン鎖で環状に連結した二量体の合成に成功した。その溶液または固体状態における吸収や蛍光などの光物性を、対応する単量体と比較したところ、単量体は溶液中で498nmに量子収率0.84という蛍光を示したのに対し、二量体では563nmへと長波長シフトした蛍光(量子収率0.72)が観察された。これは、アルキレン鎖で架橋したことによりπ共役骨格の配向が制限され、溶液中でもエキシマーが形成しやすくなったためと考えられる。蛍光寿命が長いエキシマー発光にもかかわらず量子収率が高い、珍しい発光剤としてバイオイメージングへの応用を展開中である。また、合成したアルキレン架橋環状二量体の固体状態におけるパッキング構造を明らかにするため、単結晶X線構造解析を実施した。すると、アルキレン鎖の組み合わせが両方ともヘプチレン鎖の場合にのみ、高い再現性で特有の曲がった形の結晶が得られることがわかった。曲がった結晶が得られる原因を調査した結果、アルキレン鎖が中央の空隙を埋めるためのゴーシュ型でなく別のコンフォメーションをとろうとして、πスタッキング構造が歪みながら速度論的に積み上がると、曲がった結晶になると推測できた。この成果により、Chou博士は、2013年台湾で開催された国際会議ISNA-15でポスター賞を受賞した。なお現在、一流化学国際誌Angew. Chem. Int. Ed.に論文投稿準備中である。一方、当研究室において進めている、平面構造に固定された含ホウ素ルイス酸π共役系と対をなす化合物群として、含窒素ルイス塩基π共役系の開発にも着手した。π拡張された新規ヘテロトリアンギュレンに関する合成と物性解析に成功し、この成果は化学国際誌Org. Lett.に掲載が決定した。