【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.20】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24MS1038
利用課題名 / Title
6-chloro-2,4-dinitroaniline会合体の特異な発光過程の研究
利用した実施機関 / Support Institute
自然科学研究機構 分子科学研究所 / IMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed
キーワード / Keywords
6-chloro-2,4-dinitroaniline, 結晶多形, J-会合体, 蛍光寿命, ねじれ振動
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
日野 和之
所属名 / Affiliation
愛知教育大学教育学部自然科学系
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
上田 正
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
6-chloro-2,4-dinitroaniline（CDNA）結晶には３つの多形が存在し、多形によって機械的性質や光学的非線形性がどのように異なるかが注目されている。しかしながら、CDNA結晶の光学的性質を理解するための基礎となる単量体や会合体の電子状態についての報告例は殆ど無い。CDNAの単量体と会合体の電子状態と発光特性の研究は、CDNA結晶の光物性の解明のための基礎として重要である。
実験 / Experimental
アセトニトリル溶液中のCDNAの蛍光励起スペクトルの先鋭化したバンド形状から、J‒会合体の生成によって発光が起こると結論した。CDNAの励起スペクトルには顕著な濃度変化が見られるが、蛍光スペクトルは、波長領域、スペクトル形状ともに濃度変化がわずかである。したがって、J‒会合体から基底状態への直接的な電子遷移による発光が生じる機構では観測結果を説明できない。そこで、J‒会合体が中間体に無放射遷移した後に発光する機構を提案する。我々が知る範囲では、J‒会合体から中間体への電子遷移を経由する発光について報告例は無い。実験としては、0.1 mMと1 mMの溶液に対して、ピコ秒レーザーシステムにより波長395 nmで励起し、520 nmの蛍光減衰曲線をフォトンカウンティング法により観測した。
結果と考察 / Results and Discussion
コロイド状シリカの散乱光を観測し、それぞれの蛍光減衰曲線をデコンボリューションした。どちらの濃度の溶液の場合でも、蛍光減衰曲線は二重指数関数でフィッティングできた。特徴をまとめると、①1 mMと0.1 mMのどちらの濃度でも～20 ps（短寿命）と～2 ns（長寿命）の成分が存在した。②0.1 mMの場合の長寿命成分（～5 ％）の方が、1 mMの場合の長寿命成分（～2 ％）よりも割合が大きかった。③温度変化については、凍結させると発光寿命が増大し（短寿命成分：20 ps → 50 ps）、長寿命成分が顕著になった（～10 ％）。長寿命成分と短寿命成分がどのような電子状態からの発光に由来するか、得られた時定数が妥当かを解明することが重要である。現在のところ、長寿命成分はエキシマー生成後に緩和した状態からの発光と考えている。今後は、ほかの溶液の蛍光寿命を励起波長を変えて測定し、理論計算も行いながらより詳細な帰属と発光メカニズムを考察する予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
CDNA
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件