Synthesis and function development of buckybowl embeded cyclotriphosphazane skeleton

バッキーボウルは，フラーレンの部分構造やカーボンナノチューブ（CNT）のキャップ構造として知られ，そのお椀型構造，カラム状の集積構造，Ｃ5キラリティーなどに注目した基礎研究のみならず，新たな金属の支持配位子やCNT合成のテンプレートとしての応用研究なども盛んに行われている。一方，バッキーボウルの一部の炭素をヘテロ元素に置換した含ヘテロバッキーボウルは，ヘテロ元素の摂動により新たな物性や機能の発現が期待できることから，近年その合成が検討されているが，内部にヘテロ元素を導入した例は数少ない。平成30年度は，平成29年度に合成したアザボリン構造を有するコランニュレン類縁体の機能開拓を行い，平成29年度までの成果と応用研究の結果について，国内と国際学会のそれぞれで発表し，さらに論文としてまとめた。平成29年度の研究で，アザボリン構造を有するコランニュレン類縁体について，単結晶X線構造解析により浅いボウル（おわん）構造を有していることに加え，本化合物が溶液中で強い青色の蛍光を発することを明らかにした。平成30年度は，アザボリン構造を有するコランニュレン類縁体の応用を探るべく，グラムスケールでの大量合成を行い，その機能開拓を行った。その結果，コランニュレン類縁体分子で初めての青色有機EL素子の発光材料としての応用に成功した。ヘテロ原子を有するバッキーボウルの機能開拓の一環として，平成28年度に報告したヘテロ原子を中心に有するトリアンギュレン類縁体のうち，リン原子を中心に有するボウル（おわん）型構造を有する分子のリン光有機EL素子（PHOLED）の電子阻止層としての応用と性能評価を行った。その結果，本分子を用いたPHOLEDは，既存の本分子を用いない緑色PHOLEDよりも優れた性能を示すことが明らかとなった。

バッキーボウルは，フラーレンの部分構造やカーボンナノチューブ（CNT）のキャップ構造として知られ，そのお椀型構造，カラム状の集積構造，Ｃ5キラリティーなどに注目した基礎研究のみならず，新たな金属の支持配位子やCNT合成のテンプレートとしての応用研究なども盛んに行われている。一方，バッキーボウルの一部の炭素をヘテロ元素に置換した含ヘテロバッキーボウルは，ヘテロ元素の摂動により新たな物性や機能の発現が期待できることから，近年その合成が検討されているが，内部にヘテロ元素を導入した例は数少ない。平成30年度は，平成29年度に合成したアザボリン構造を有するコランニュレン類縁体の機能開拓を行い，平成29年度までの成果と応用研究の結果について，国内と国際学会のそれぞれで発表し，さらに論文としてまとめた。平成29年度の研究で，アザボリン構造を有するコランニュレン類縁体について，単結晶X線構造解析により浅いボウル（おわん）構造を有していることに加え，本化合物が溶液中で強い青色の蛍光を発することを明らかにした。平成30年度は，アザボリン構造を有するコランニュレン類縁体の応用を探るべく，グラムスケールでの大量合成を行い，その機能開拓を行った。その結果，コランニュレン類縁体分子で初めての青色有機EL素子の発光材料としての応用に成功した。ヘテロ原子を有するバッキーボウルの機能開拓の一環として，平成28年度に報告したヘテロ原子を中心に有するトリアンギュレン類縁体のうち，リン原子を中心に有するボウル（おわん）型構造を有する分子のリン光有機EL素子（PHOLED）の電子阻止層としての応用と性能評価を行った。その結果，本分子を用いたPHOLEDは，既存の本分子を用いない緑色PHOLEDよりも優れた性能を示すことが明らかとなった。