メタルフリー型有機ボロン錯体を基盤とする常温燐光物質の創成

基于无金属有机硼配合物的室温磷光材料的制备

基本信息

批准号：
13J10489
负责人：
酒井敦史
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

平成27年度では，ハロゲン原子を有するメタルフリー型有機ボロン錯体の合成ならびにその常温燐光特性評価を積極的におこなった．また，本年度の目標であったヨウ素の原子を有するボロン錯体の結晶状態における燐光メカニズムについて解明するために，密度汎関数理論計算を用いて，その分子間相互作用の詳細を解析にも成功した．これまでの研究で，項間交差を促進させるために重原子としてヨウ素原子を導入した有機ボロン錯体の結晶が顕著な常温燐光を示すことを明らかにしてきた．本年度では，その常温燐光に寄与する分子間相互作用を評価した．単結晶X線構造解析と計算化学的手法により，結晶中の有機ボロン錯体の分子のベンゼン環と隣接分子のジヒドロジオキサンボリニン環との連続した重なりに由来した堅いパッキング構造の形成によって，最低励起一重項状態と最低励起三重項状態から基底一重項状態（S1→S0とT1→S0）への熱失活が抑制されることがわかった．また，最低励起一重項状態から最低励起三重項状態（S1→T1）への効率的な項間交差が，禁制なS1→S0電子遷移ならびにS1-T1 またはS1-T2間の小さなエネルギーギャップをもつ「励起マルチマー」の形成により促進されることがわかった．上記の二つの要因によって，有機ボロン錯体の常温燐光が生じることを明らかにした．上記の結果については，第18回ヨウ素学会シンポジウムでポスター発表しており，申請者は優秀ポスター賞の受賞に至っている．また，本研究に関連する有機ボロン錯体の「励起マルチマー」についての研究が，Chemistry - A European Journal（Wiley-VCH社，総合化学雑誌）に掲載され，本雑誌のInside Back CoverおよびHot Paperに採択された．

2015年，我们积极地进行了无金属有机硼与卤素原子的合成，并评估了它们的室温磷光特性。此外，为了阐明具有碘原子的硼配合物的晶体状态的磷光机制，这是今年的目标，我们成功地使用了使用密度功能理论计算的分子间相互作用的细节。先前的研究表明，有机龙络合物的晶体将碘原子作为重原子引入，以促进节间间交叉表现出明显的室温磷光。在今年，我们评估了有助于室温磷光的分子间相互作用。单晶体X射线结构分析和计算化学技术表明，刚性堆积结构的形成是由有机体综合体的分子的苯环之间的连续重叠得出的，在晶体中，晶体和二氢二氧化二氧化碳岩的邻接状态抑制了最低的兴奋的单活性，并抑制了最低的兴奋的单活性，从（S1→S0和T1→S0）。还发现，从最低激发的单线态到最低激发的三重态（S1→T1）的有效术语交集是通过禁止的S1→S0电子跃迁和S1-T1或S1-T2之间的小能量差距的“激发多聚体”的形成来促进的。结果表明，上述两个因素会导致有机体复合物的室温磷光。上述结果是在第18碘协会研讨会上提出的，申请人获得了卓越海报奖。此外，关于与这项研究相关的有机体综合体的“激发多聚体”的研究发表在《化学 - 欧洲杂志》（Wiley -VCH，通用化学杂志）上，并在本期刊的内封面和热纸中被选中。