Supramolecular Emitters
自己組織化発光材料

光エネルギーや電気エネルギーを効率よく吸収し、新たな光エネルギー（紫外線、可視光線、白色光、近赤外光など）へと変換することのできる有機色素は、機能性有機色素と呼ばれ、照明材料・表示材料・有機EL・農園芸用波長変換資材・バイオイメージング材料などの最先端技術で利用されています。そのような機能性有機色素を作る方法として、近年では、コンピュータを用いた性質の予測（計算化学技術）や、優れた有機合成技術が駆使されています。しかし、機能性有機色素を粉末、薄膜、フィルムなどの固体中で使用する場合、色素分子同士が無作為に凝集・会合することにより、発光色・発光強度などの色素本来の性質が損なわれることが大きな問題点となっています。
本研究では、色素分子をナノメートルスケールで整然と並べる技術（分子の自己組織化）を用いることにより、複数種の分子をパズルの要領で並べる技術を開発し、新しい機能性色素を作り出す研究に取り組んでいます。ここでは３成分（NDI, TPFB, Guest)を混合するのみで自己組織化し、構成成分の違いより多色発光を示す結晶材料について報告しました。

Multicomponent Molecular Puzzles for Photofunction Design: Emission Color Variation in Lewis Acid–Base Pair Crystals Coupled with Guest–to–Host Charge Transfer Excitation
Toshikazu Ono*, Manabu Sugimoto, Yoshio Hisaeda*
J. Am. Chem. Soc. 2015, 137(30), 9519-9522.
https://doi.org/10.1021/jacs.5b04178

メカノケミストリーとは、反応に使う有機溶媒の使用量を低減可能な技術であり、近年、有機合成化学の分野で注目を集めています。本研究では、多成分系分子（３成分以上）の自己組織化について、ミキサーミルを用いたメカノケミストリーが適用可能なことを見出しました。SPring-8の放射光を用いたその場粉末X線構造解析を実施することで、分子の自己組織化挙動の直接観察を達成しました。

Multicomponent Crystals with Competing Intermolecular Interactions: In situ X-ray Diffraction and Luminescent Features Reveal Multimolecular Assembly of Solid-phase Reactions
Yoshio Yano, Hidetaka Kasai, Yanyan Zheng, Eiji Nishibori,* Yoshio Hisaeda*, Toshikazu Ono*
Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202203853.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202203853