
在熒光發光化合物中添加酸之后的變化,藍色逐漸變淺,變成白色和橙色。

顏色變化的色度座標,添加酸之后,顏色呈直線型變化。
研究小組此前在含有硫原子和多個氮原子的低分子有機化合物群(氨基噻唑類,Aminothiazole)的研究過程中,開發出了在具備五節環的特定位置導入氮原子的新型熒光化合物。研究小組發現,這種化合物擁有極具特點的分子構造,五節環部分與導入氮原子的部分大幅扭曲,通過在該位置導入不同的取代基或元素,可以控制熒光色,從藍色到紅色均可實現。
此次通過在這種新型熒光化合物的特定部位導入鹽基性官能團,實現了可通過添加酸來微調發光色的物質。具體而言,在藍色熒光化合物中添加鹽酸之后,藍色熒光會逐漸消失,并顯示出黃色熒光。而且,選擇的酸不同,熒光色也會不一樣。

熒光發光化合物模式圖

熒光發光化合物的分子構造模型
另外,通過微調與特定酸的混合比例,可使部分藍色發光化合物變成橙色發光化合物,從而實現白色發光。這種化合物的熒光是因為酸和鹽基發生中和反應而產生的,因此添加酸形成發光色之后,如果再添加鹽基,就能再現原來的藍色發光色。
該化合物可通過單分子發出多種顏色的光,因此有助于簡化應用產品的生產工序,有望以較低的成本普及。如果今后能夠成功地溶于水或者固定到有機薄膜內,將有望應用于非常廣泛的用途。
此次研究由岐阜大學與京都大學共同實施,是作為日本科學技術振興機構(JST)戰略性創造研究推進業務的前導性物質轉換領域(ACT-C)以及日本學術振興會(JSPS)研究費資助業務“新學術領域研究”的一環實施的。研究成果已于2016年8月2日刊登在論文期刊《ChemistryOpen》網絡版上。