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(奈良先端科技大院、特任助教)
研究協力者: 宮地 麻里子(東大院理、特任助教)
研究協力者: 服部 峰之(産総研、主任研究員)

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

査読付学術論文

  1. "Multifunctional Octamethyltetrasila[2.2]cyclophanes: Conformational Variations, Circularly Polarized Luminescence, and Organic Electroluminescence" M. Shimada, Y. Yamanoi, T. Ohto, S. Pham, R. Yamada, H. Tada, K. Omoto, S. Tashiro, M. Shionoya, M. Hattori, K. Jimura, S. Hayashi, H. Koike, M. Iwamura, K. Nozaki, J. Am. Chem. Soc., 2017, 139 (32), 11214–11221.
  2. "A photochemical hydrogen evolution system combining cyanobacterial photosystem I and platinum nanoparticle-terminated molecular wires" M. Miyachi, K. Okuzono, D. Nishiori, Y. Yamanoi, T. Tomo, M. Iwai, I. S. Allakhverdiev, H. Nishihara, Chem. Lett., 2017, 46 (10), 1479–1481.
  3. "Attachment chemistry of aromatic compounds on a Silicon(100) surface" A. Henriksson, D. Nishiori, H. Maeda, M. Miyachi, Y. Yamanoi, H. Nishihara, Surf. Sci., 2018, 669, 140–144.
  4. "Aggregation-Induced Emission Enhancement from Disilane-Bridged Donor-Acceptor-Donor Luminogens Based on the Triarylamine Functionality" T. Usuki, M. Shimada, Y. Yamanoi, T. Ohto, H. Tada, H. Kasai, E. Nishibori, H. Nishihara, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, in press.

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