Need Help?

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ライティングサポートセンター（ https://www.ryukoku.ac.jp/writingsupport/ ）では、現在行っているレポートや卒業論文、発表レジュメなど、“書くこと”にまつわるサポートの１つとして、英語の論文作成に関する相談も受け付けています。

国際学研究科の大学院生を中心に対応しています。英語でレポートや論文、発表レジュメなどを作成する必要のある方は、ご活用ください。英語バージョンのチラシは添付ファイルをご確認ください。

＜ライティングサポートセンター　開室時間・場所＞

日時：　10月3日（月）～1月20日（金）11:30～16:00（受付15:45まで）

場所・曜日：
（深草学舎）和顔館 1F スチューデントコモンズ　月～金曜日
（大宮学舎）東黌 2F スチューデントコモンズ　月・水・木曜日
（瀬田学舎）智光館 B1F スチューデントコモンズ　月・火・水曜日
　※ライティングサポートセンター（瀬田）への行き方動画は、こちら

ライティングサポートセンターをぜひご活用ください！

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【本件のポイント】

• 龍谷大学 先端理工学部 応用化学課程の内田欣吾研究室は、シンプルな構造で溶液中で光発光量子収率最大69％の高効率蛍光を示す安定ラジカルを開発した。
• 安定発光ラジカルは、これまでの蛍光物質とは異なるタイプの蛍光材料であり、次世代の高効率有機EL材料や、磁性光学あるいはスピン光学物性材料として注目されている。
• 本研究の成果が、英国王立化学会の旗艦ジャーナルである「Chemical Science」に掲載（Webでは既に公開）

【本件の概要】
　ほとんどの分子は偶数個の電子をもちますが、ラジカルは奇数個の電子をもつ分子です。通常電子が奇数個だと不安定になりますが、1個の電子を量子力学的に分子内で非局在化させたり、分子の構造で反応性の高い部位を周囲の反応性の分子から守ることで、安定ラジカルを作ることができます。服部助教と分子科学研究所の草本哲郎准教授は2013年頃から蛍光性を示す珍しい安定ラジカル「安定発光ラジカル」の研究に携わり、光照射に強い蛍光ラジカルや、世界初の「発光ラジカルが配位した発光金属錯体」、ヨウ化物溶媒中で使える蛍光金属センサーといった発明を発表してきました。
　有機ELディスプレイの広範な実用化に伴い、有機ELの発光材料に適した発光有機分子はますます注目を集めています。通常の蛍光分子では、エレクトロルミネッセンス(EL)の発光効率は、最大でもフォトルミネッセンス(PL)の発光効率（光発光量子収率、PLQY）の4分の1程度になってしまうのが通例です。これは三重項励起状態が失活してしまい一重項励起状態の発光のみがみられるためです。三重項励起状態が失活しない有機ELの発光材料に適した発光材料として、これまでは燐光材料及び熱活性化遅延蛍光(TADF)材料が主に注目を浴びてきました。安定発光ラジカルは二重項励起状態から蛍光を示すため、有機ELの発光材料に適した発光材料の一つです。2018年に中国・長春とイギリス・ケンブリッジの研究グループから安定発光ラジカルを用いた高効率有機ELがNature誌上で報告されると、安定発光ラジカルはますます注目を集めるようになりました。
　今回、内田研究室は、F₂PyBTMという溶液中での光発光量子収率6%の分子の骨格に、イタリア・ミラノのグループが開発した鈴木・宮浦カップリング反応を応用した反応を用いて、メシチル基（トリメチルベンゼン）を2つ付加することで、光発光量子収率69%の高効率蛍光（クロロホルム中）を示す安定発光ラジカルMes₂F₂PyBTMの合成に成功しました。この分子は市販の試薬から僅か3ステップで合成することができます。また、透明なアクリル樹脂中でも光発光量子収率62%の高効率蛍光を示すため、固体デバイスに応用することもできます。
　京都大学福井謙一記念研究センターと株式会社MOLFEXにおける量子化学計算は、メシチル基がラジカル部位に対する電子ドナーとして働き、分子の発光を促進し、分子振動による熱失活を抑える仕組みを明らかにしました。ベンゼンと3つのメチル基で構成されるメシチル基は、これまでラジカルに対する明確な電子ドナーとして用いられた置換基としては最も小さく、Mes₂F₂PyBTM分子の特筆すべき特徴の一つとなっています。僅か5つの六員環（ピリジン1つ、ベンゼン4つ）で高効率蛍光を示す安定ラジカルを実現したことで、今後さらに高効率安定発光ラジカルの開発が加速することや、有機ELディスプレイなどへの応用が期待されます。

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【発表論文について】
英文タイトル： The simplest structure of a stable radical showing high fluorescence efficiency in solution: benzene donors with triarylmethyl radicals
タイトル和訳：　溶液中で高効率蛍光を示す最もシンプルな構造の安定ラジカル：トリアリールメチルラジカルとベンゼンドナー
掲載誌：Chemical Science
URL: https://doi.org/10.1039/D2SC05079J
論文著者：服部陽平、北島稜大、大田　航、松岡亮太、草本哲郎、佐藤　徹、内田欣吾


＜研究に関する問い合わせ先＞　
龍谷大学 先端理工学部 応用化学課程・助教　服部 陽平
研究室Tel： 077-543-7599　　E-mail：hattori@rins.ryukoku.ac.jp

＜担当部局＞　
龍谷大学 研究部（瀬田）佐藤
Tel：077-543-7548　　E-mail：setaken@ad.ryukoku.ac.jp

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　先端理⼯学部応⽤化学課程の服部陽平助教・内⽥欣吾教授らが、溶液中で⾼効率蛍光を⽰す新規安定ラジカルの創出に成功しました。

　有機EL ディスプレイの広範な実⽤化に伴い、発光有機分⼦はますます注⽬を集めていますが、有機EL の発光材料に適した分⼦は限られています。通常の蛍光分⼦では三重項励起状態が低エネルギーに存在するために、EL の発光効率が分⼦の蛍光量⼦収率の4 分の1 に落ちてしまう現象がありますが、安定発光ラジカルは⼆重項励起状態が低エネルギーであるため、発光効率の落ちない優れた有機EL 発光材料となることが期待できます。

　本研究成果は、イギリス王⽴化学会のトップジャーナルであるChemical Science 誌（オープンアクセスジャーナル）にWEB 掲載されました。

 

※詳細はプレスリリースをご覧ください。 

 

 

【論文掲載情報】

 

雑誌名：

　Chemical Science

 

論文名：

　The simplest structure of a stable radical showing high fluorescence efficiency in solution: benzene donors with triarylmethyl radicals

　（溶液中で高効率蛍光を示す最もシンプルな構造の安定ラジカル：トリアリールメチルラジカルとベンゼンドナー）

 

著者名：

　服部 陽平（龍谷大学先端理工学部）

　北島 稜⼤（龍谷大学理工学研究科）

　⼤⽥ 航（株式会社MOLFEX）

　松岡 亮太（分⼦科学研究所／総合研究大学院大学）

　草本 哲郎（分⼦科学研究所／総合研究大学院大学／JST さきがけ）

　佐藤 徹（京都大学福井謙一記念研究センター／京都大学大学院工学研究科）

　内⽥ 欣吾（龍谷大学先端理工学部）

 

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政策学部の大島 堅一 教授が次のテレビ番組にスタジオゲストとして出演します。是非ご覧ください。


（番  組  名）
クローズアップ現代（NHKBS1）「電気代値上げ、節電、脱炭素・・・どうなる“原発活用”の行方」
https://www.nhk.jp/p/gendai/ts/R7Y6NGLJ6G/episode/te/L1GP4KKW9L/

（放送日時）
2022年12月５日（月）19：30～19：57

（内　　容）
１２月から始まる“冬の節電要請”、相次ぐ電気料金の値上げ、実現が急がれる脱炭素社会・・・。エネルギーをめぐる状況が激変する今、活発化しているのが“原発活用”に向けた動きだ。政府は、原発事故のあと繰り返し「想定しない」と説明してきた原発の新増設について、年末までに検討すると発表。「既存原発の再稼働」「運転期間の延長」などはどうなるのか？私たちの暮らしに直結するエネルギーの今後は？最前線からの報告。
※番組の構成上、内容が変更や中止になる可能性があります。


なお、大島教授の研究は『科学研究費助成事業　基盤研究（A）』にも採択され、独創的、先駆的な研究を格段に発展させる研究活動を進めています。

「炭素制約と市場化の下での電力システム-その定量的評価と政策研究」
https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00649/

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