高機能キトサン多孔質材料の開発

高功能壳聚糖多孔材料的研制

• 批准号: 16J11528
• 负责人: 柴野 匡哉
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J11528/
• 关键词: キトサン誘導体; セルロース誘導体; OLED; イソチオシアネート; ハニカムフィルム; 有機EL; 有機ＥＬ

トリフェニルアミンを側鎖に有するキトサン誘導体の合成および評価に関する論文を執筆し、投稿したところ、アクセプトされた。一方で第３世代型OLEDの開発に向けて、前年度に合成した熱活性化遅延蛍光(TADF)色素を有するキトサン誘導体の蛍光寿命を測定したところ、遅延蛍光成分を確認することができなかった。またPLQYは13.6％と低く、合成した誘導体はTADF性を持たないことが分かった。これはキトサン誘導体中に存在するチオウレア結合による影響と考えており、TADF色素部位におけるHOMO/LUMOや電荷移動のバランスが崩れたためではないかと推測している。そこでこれまでに蓄積した知識、合成法、分析結果などをもとに、新たなTADF性多糖誘導体の合成を試みることとした。ベースの多糖には、バイオマスの一種であるセルロースを用いることとした。キトサン誘導体からの分子設計の変更点としては、同一分子中にTADF色素（ホスト材料）だけでなく、それを分散させるためのカルバゾール基（ゲスト材料）も同時に導入することとした。またそれら色素をセルロース主鎖へ導入するための結合をチオウレア結合からエステル結合へと変更した。目的の誘導体を合成し、蛍光寿命およびPLQYの測定を行ったところ、はっきりとした遅延蛍光成分が確認され、PLQYも55％と非常に高い値となった。これは既往の研究の重合由来TADF性ポリマーと比較しても遜色の無い値であり、構造の最適化に成功したと考えられる。そこで実際にこのセルロース誘導体を用いてOLEDを作製し、性能評価を行ったところ、緑色の発光が確認された（ピークトップ：517 nm）。また最高外部量子収率は5.9％であった。以上のことから、世界で初めてTADF性を有する多糖誘導体の合成および評価を行い、良好な結果を得ることに成功した。現在はこの結果を論文にまとめている最中である。

ト リ フ ェ ニ ル ア ミ ン を side lock has す に る キ ト サ ン inductor の synthetic お よ び review 価 に masato す る paper を penned し, contribute し た と こ ろ, ア ク セ プ ト さ れ た. Party で third generation type OLED の 発 に to け て, before the annual に synthetic し た thermal activation 遅 delay 蛍 light (TADF) pigment を す る キ ト サ ン inductor の 蛍 light life を determination し た と こ ろ, 遅 delay 蛍 optical component を confirm す る こ と が で き な か っ た. Youdaoplaceholder0 PLQY <s:1> 13.6% と is low く, synthetic <s:1> た inducer <e:1> TADF is を and たな たな とが とが とが is とが とが and とが are った った. こ れ は キ ト サ ン induced in the body exist に す る チ オ ウ レ ア combining に よ る influence と exam え て お り and TADF pigment に お け る HOMO/LUMO や charge mobile の バ ラ ン ス が collapse れ た た め で は な い か と speculation し て い る. そ こ で こ れ ま で に accumulation し た knowledge, synthesis, analysis results な ど を も と に, new た な TADF sex polysaccharide inductor の synthetic を try み る こ と と し た. Polysaccharide ベ ー ス の に は, バ イ オ マ ス の a で あ る セ ル ロ ー ス を with い る こ と と し た. キ ト サ ン inductor か ら の の molecular design - more points と し て は, in the same molecule に TADF pigment (ホ ス ト materials) だ け で な く, そ れ を scattered さ せ る た め の カ ル バ ゾ ー ル base (ゲ ス ト materials) も also に import す る こ と と し た. ま た そ れ ら pigment を セ ル ロ ー ス master lock へ import す る た め の combining を チ オ ウ レ ア combining か ら エ ス テ ル combining へ と - more し た. Purpose の inductor を synthetic し, 蛍 light life お よ び PLQY の measurement line を っ た と こ ろ, は っ き り と し た 遅 delay 蛍 light component が confirm さ れ, PLQY も 55% と very high に い numerical と な っ た. こ れ は always の study の overlap origin TADF ポ リ マ ー と compare し て も inferior の no い numerical で あ り, optimal structure の に success し た と exam え ら れ る. そ こ で be interstate に こ の セ ル ロ ー ス inductor を with い て し the OLED を cropping systems, the performance evaluation of 価 を line っ た と こ ろ, green の 発 light が confirm さ れ た (ピ ー ク ト ッ プ : 517 nm). Youdaoplaceholder0 maximum external quantum yield また 5.9% であった. Above の こ と か ら, the early で め て TADF sex を have す る polysaccharide inductor の synthetic お よ び review 価 を い, the result of good な を る こ と に successful し た. Now the results of the を paper にまとめて る る る are the most accurate である.

项目成果

Preparation and electro-optical properties of triphenylamine-bound chitosan derivative

三苯胺结合壳聚糖衍生物的制备及其光电性质

• DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2018.12.194
• 发表时间: 2019
• 期刊: International Journal of Biological Macromolecules
• 影响因子: 8.2
• 作者: Masaya Shibano;Makoto Karakawa;Hiroshi Kamitakahara;Toshiyuki Takano
• 通讯作者: Toshiyuki Takano

Facile synthesis of acyl chitosan isothiocyanate and its application

酰基壳聚糖异硫氰酸酯的简便合成及其应用

• 发表时间: 2018
• 作者: Masaya Shibano;Shouko Nishida;Hiroshi Kamitakahara;Toshiyuki Takano
• 通讯作者: Toshiyuki Takano

イソチオシアネートキトサン誘導体の合成とその高機能化

异硫氰酸酯壳聚糖衍生物的合成及其高功能化

• 发表时间: 2017
• 作者: 柴野匡哉;西田祥子;齋藤靖子;上高原浩;高野俊幸
• 通讯作者: 高野俊幸

Basic study for acyl chitosan isothiocyanates synthesis by model experiments using glucosamine derivatives

氨基葡萄糖衍生物模型实验合成酰基壳聚糖异硫氰酸酯的基础研究

• DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2019.03.114
• 发表时间: 2019
• 期刊: International Journal of Biological Macromolecules
• 影响因子: 8.2
• 作者: Shouko Nishida;Masaya Shibano;Hiroshi Kamitakahara;Toshiyuki Takano
• 通讯作者: Toshiyuki Takano

光電変換能を有するキトサン誘導体の合成

具有光电转换能力的壳聚糖衍生物的合成

• 发表时间: 2018
• 期刊: キチン・キトサン研究
• 作者: Shouko Nishida;Masaya Shibano;Hiroshi Kamitakahara;Toshiyuki Takano;柴野匡哉
• 通讯作者: 柴野匡哉