山野井 慶徳

やまのい よしのり
Yoshinori Yamanoi
東京大学大学院理学系研究科
准教授
計画 A01
A01-03 研究代表者

専門分野有機元素化学

ケイ素-ケイ素結合の特性を利用した外部応答性ソフトクリスタルの開発

キーワード
ケイ素、ケイ素-ケイ素結合、蛍光、第二次高調波発生、円偏光発光
関連する研究者
研究協力者: 尾本賢一郎(奈良先端科学技術大学院大学(物質創成科学領域)、特任助教)
研究協力者: 服部峰之(産業技術総合研究所、主任研究員)
研究協力者: 中江豊崇(東京都立大学都市環境学部 環境応用化学科、特任助教)
研究協力者: 西尾正樹(東京大学大学院理学系研究科、研究員)

研究概要

本研究では、弱い外部刺激により結晶構造と光物性が劇的に変化するケイ素-ケイ素(Si–Si)結合を有するソフトクリスタルの創製と材料化を行う。Si–Si結合は、C=C 結合とイオン化ポテンシャルが同程度であり、殆ど同じ化学的、物理的性質を有することが知られている。我々は先行研究によりD–Si–Si–A型ジシラン化合物(D:ドナー基、A:アクセプター基)が様々な結晶パッキング状態を取り、結晶形の変化に伴い光物性も変化することを見い出している。これはしなやかなSi–Si結合による構造変化と分子間相互作用の変化が一因と考えられる。このように、ジシランユニット(Si‒Si結合)は通常のC=C 結合とは固体状態において想像以上に異なる光物性挙動を示す。ここでは、様々な有機ジシラン、有機オリゴシラン類の結晶に対して、弱い外部刺激による結晶構造変化と蛍光、第二次高調波発生(SHG)、円偏光発光特性(CPL)などの光物性変化を調査する。また、得られた結果を基に基板表面へのスピンコートや真空蒸着による固定化、デバイス化を試みる。

外部刺激による結晶パッキングと光物性の変化

代表的な研究業績

  • “Multi-functional Octamethyltetrasila[2.2]cyclophanes: Conformational Variations, Circularly Polarized Luminescence, and Organic Electroluminescence”, Shimada, M.; Yamanoi, Y.;* Ohto, T.; Pham, S.-T.; Ryo Yamada, R.; Tada, H.; Omoto, K.; Tashiro, S.; Shionoya, M.; Hattori, M.; Jimura, K.; Hayashi, S.; Koike, H.; Iwamura, M.; Nozaki, K.; Nishihara, H.* J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 11214–11221.
    DOI: 10.1021/jacs.7b05671
  • “Access to Chiral Silicon Centers for Application to Circularly Polarized Luminescence Materials”, Koga, S.; Ueki, S.; Shimada, M.; Ishii, R.; Kurihara, Y.; Yamanoi, Y.;* Yuasa, J.; Kawai, T.; Uchida, T.; Iwamura, M.; Nozaki, K.; Nishihara, H.* J. Org. Chem. 2017, 82, 6108–6117.
    DOI: 10.1021/acs.joc.7b00583
  • “Bright Solid-State Emission of Disilane-Bridged Donor-Acceptor-Donor and Acceptor-Donor-Acceptor Chromophores”, Shimada, M.; Tsuchiya, M.; Sakamoto, R.; Yamanoi, Y.;* Nishibori, E.; Sugimoto, K.; Nishihara, H.* Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 3022–3026.
    DOI: 10.1002/anie.201509380
  • Unusual Reactivity of Group 14 Hydrides toward Organic Halides: Synthesis Studies and Application to Functional Materials
    Shimada, M.; Yamanoi, Y.;* Nishihara, H.* J. Synth. Org. Chem. Jpn. 2016, 74, 1098–1107.
    DOI: 10.5059/yukigoseikyokaishi.74.1098

研究業績

種別

関連ウェブサイト
連絡先
yamanoi [at] chem.s.u-tokyo.ac.jp