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カルボランの特異な構造・性質を利用した電子・光機能性材料の創成

利用碳硼烷的独特结构和性能创建电子和光学功能材料

基本信息

批准号：
12J03404
负责人：
冨永理人
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

当該年度において、以下の研究成果を挙げた。(1)様々な芳香環縮環型ベンゾカルボラン含有共役系分子・高分子の合成代表的な芳香族化合物であるチオフェンやベンゼンと縮環したベンゾカルボランを合成することに成功した。o-カルボラン誘導体の分子内環化反応を利用することで、これまで合成が困難だったベンゾカルボランを良好な収率で得ることが可能となった。得られた化合物はカルボランによってその分子構造が固定化され、非常に高い平面性を持ち、カルポランクラスターが強い誘起効果性電子求引を示すことから、ベンゾカルポラン部位のないモデル化合物と同程度のバンドギャップエネルギーを持ちながら、そのHOMO・LUMOエネルギー準位が大きく低下していることが明らかとなった。さらにカルポラン化合物に特徴的な脱ホウ素化反応によってnido-カルボラン構造を構築することで、新たな共役系との相互作用が光学測定、電気化学的測定、分子軌道計算の結果から確認でき、電子材料構築における有益なビルディングブロックであることが示された。(2) o-カルポランの9、12位で結合した共役系分子・高分子の合成とその物性o-カルポランの9、12位ホウ素に共役ユニットを置換した分子・高分子を合成することに成功し、溶液状態で共役ユニット由来の蛍光発光を示すことを明らかにした。一方、o-カルポランの1、2位炭素に共役ユニットを置換した場合、溶液状態では発光を示さず、フィルムや固体といった凝集状態で強く蛍光発光を示す凝集誘起型発光(AIE)を示すことが知られている。本研究ではそれら二種類の発光様式を示す共役ユニットを組み合わせたo-カルボラン色素を合成し、その光学特性を明らかにした。置換する共役ユニットの組み合わせによって、ホウ素部位由来の高耐熱性を示し、AIEを制御することができた。さらに、水中にてホウ素部位由来の局所励起発光と炭素部位由来の電荷分離状態からのAIEとの複合発光由来の白色発光を示すことができる単一分子角素を構築することに成功した。

During the year, the following research results were published. (1)The synthesis of aromatic compounds, which are representative of aromatic ring condensation and polymer synthesis, is successful. The molecular internalization of the inducer is difficult to synthesize and has a good yield. The molecular structure of the compound is immobilized, very high planarity is maintained, and the molecular structure of the compound is strongly induced. The molecular structure of the compound is immobilized, and the HOMO and LUMO are maintained at the same level. The results of optical measurement, electrochemical measurement and molecular orbital calculation of the interaction between the new service system and the characteristic of the compound were confirmed. The useful structure of electronic materials was constructed. (2)9-and 12-position co-active molecules, polymer synthesis, physical properties, and solvent state co-active molecules, polymer synthesis, and luminescence The first and second carbon atoms of one side, o-and o-groups are replaced, the solution state is light emitting, the solid state is condensed, the strong light emitting is condensed induced light (AIE) is emitted. In this study, two kinds of optical properties were studied. The heat resistance of the components of the substitution system and the AIE control system are indicated. The structure of the molecular horn was successfully constructed by the excitation of the light emission from the carbon site, the charge separation from the AIE and the recombination of the light emission from the carbon site.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Synthesis and Properties of Novel Conjugated Compounds Based on Aromatic Ring-fused Benzocarborane Units

基于芳环稠合苯并碳硼烷单元的新型共轭化合物的合成与性能

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masato Tominaga;Takuya Ochiai;Yasuhiro Morisaki;Yoshiki Chujo
通讯作者：
Yoshiki Chujo

o-カルボラン構造を主鎖に有する共役系高分子の合成と光学特性

主链邻碳硼烷结构共轭聚合物的合成及光学性能

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
内藤博文;森崎泰弘;中條善樹;冨永理人・森崎泰弘・中條善樹
通讯作者：
冨永理人・森崎泰弘・中條善樹

9,12位ホウ素置換型o-カルボランを主鎖に有する新規π共役系高分子の合成と特性

主链9位和12位硼取代邻碳硼烷的新型π共轭聚合物的合成及性能

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
冨永理人;森崎泰弘;中條善樹
通讯作者：
中條善樹

o-カルボランを基盤とした共役系分子・高分子の構築

基于邻碳硼烷的共轭分子和聚合物的构建

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
内藤博文;森崎泰弘;中條善樹;冨永理人・森崎泰弘・中條善樹;西野健太・冨永理人・森崎泰弘・中條善樹;冨永理人・森崎泰弘・中條善樹
通讯作者：
冨永理人・森崎泰弘・中條善樹

カルボラン骨格を主鎖に有する新規π共役系高分子の合成と特性

主链碳硼烷骨架新型π共轭聚合物的合成及性能

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masato Tominaga;Takuya Ochiai;Yasuhiro Morisaki;Yoshiki Chujo;冨永理人・森崎泰弘・中條善樹;落合拓哉・冨永理人・森崎泰弘・中條善樹;冨永理人・森崎泰弘・中條善樹;西野健太・冨永理人・森崎泰弘・中條善樹;冨永理人・森崎泰弘・中條善樹;冨永理人・森崎泰弘・中條善樹
通讯作者：
冨永理人・森崎泰弘・中條善樹