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近赤外利用有機太陽電池色素の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 23655044
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 有機化学
研究機関愛媛大学

研究代表者

宇野 英満  愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20168735)

連携研究者 奥島 鉄雄  愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (60359924)
森 重樹  愛媛大学, 総合科学研究支援センター, 講師 (30572028)
山田 容子  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (20372724)
小林 長夫  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60124575)
研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード有機太陽電池 / ペリ環状分解反応 / ボロンジピロメテン / 近赤外色素 / ビスボロンジピロメテン / BODIPY / ピロロイソインドール / フィルター / 近赤外フィルター
研究概要

近赤外光を吸収する高共役有機化合物は、有機太陽電池の高性能化には欠くことの出来ない材料である。本申請の研究では、近赤外に吸収を持つ新規骨格色素を合成し、その電子状態を解明し、前駆体塗布変換法を用いて、有機太陽電池としての特性の検討を目指した。ポルフィリンなどの平面二次元的に広がったπ電子系をベンゼン環で融合させた場合、融合された長軸上の横遷移とポルフィリン単体に由来する短軸上の縦遷移が必ず存在する。このため、この融合法では長波長側の吸収を近赤外領域に持っていくことができても、可視領域に強い吸収が残る。一方、ボロンジピロメテン(BODIPY)のπ電子系は、ほぼ一次元に広がっており、500nm付近に1つだけ強い吸収帯を持つ。このπ電子系を長軸方向で融合してbisBODIPY としたところ、横遷移に由来する近赤外領域だけに吸収をもつ色素の合成に成功した。さらに、電子吸引性基を導入することで耐酸化性の向上も達成し、大気下で安定な近赤外色素の開発に成功した。現在、協力企業において、近赤外特異フィルター、有機太陽電池などとしての利用を検討中である。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] π-Fused bis-BODIPY as a candidate for NIR dyes2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura, H. Tahara, K. Takahashi, T. Nagata, H. Uoyama, D. Kuzuhara, S. Mori, T. Okujima, H. Yamada, and H. Uno
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem

      巻: 10 ページ: 6840-6849

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] π-Fused bis-BODIPY as a candidate for NIR dyes2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsunori Nakamura, Hiroyuki Tahara, Kohtaro Takahashi, Toshi Nagata, Hiroki Uoyama, Daiki Kuzuhara, Shigeki Mori, Tetsuo Okujima, Hiroko Yamada and Hidemitsu Uno
    • 雑誌名

      Org. Biomol. Chem

      巻: 10 号: 34 ページ: 6840-6849

    • DOI

      10.1039/c2ob25930c

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclo[8]isoindoles: Ring-Expanded and Annelated Porphyrinoids2011

    • 著者名/発表者名
      T. Okujima, G. Jin, N. Matsumoto, J. Mack, S. Mori, K. Ohara, D. Kuzuhara, C. Ando, N. Ono, H. Yamada, H. Uno, and N. Kobayashi
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed

      巻: 50 ページ: 5699-5703

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of π-Expanded O-Chelated Boron-Dipyrromethene As an NIR Dye2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Tomimori, T. Okujima, T. Yano, S. Mori, N. Ono, H. Yamada, and H. Uno
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 67 ページ: 3187-3193

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of π-Expanded O-Chelated Boron-Dipyrromethene As an NIR Dye2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Tomimori, T.Okujima, T.Yano, S.Mori, N.Ono, H.Yamada, H.Uno
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 67 号: 18 ページ: 3187-3193

    • DOI

      10.1016/j.tet.2011.03.016

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] B,O-キレート型ジピロメテンホウ素錯体の合成2013

    • 著者名/発表者名
      志田陽一、富盛祐也、奥島鉄雄、森重樹、中江隆博、宇野英満
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      草津
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 近赤外色素としての共役拡張bisBODIPYの合成研究2012

    • 著者名/発表者名
      北束政波、中村光則、中江隆博、森重樹、奥島鉄雄、宇野英満
    • 学会等名
      2012 ハロゲン利用ミニシンポジウム
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2012-11-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] B,O-キレート型ジピロメテンホウ素錯体の合成2012

    • 著者名/発表者名
      志田陽一、西岡紀理、富盛祐也、森重樹、中江隆博、宇野英満、奥島鉄雄
    • 学会等名
      2012 ハロゲン利用ミニシンポジウム
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2012-11-30
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ペリ環状分解反応によるπ電子系の構築2012

    • 著者名/発表者名
      宇野英満
    • 学会等名
      第6回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      松山
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] BisBODIPY近赤外色素の合成とその電子状態の解明2012

    • 著者名/発表者名
      中村光則、高橋功太郎、森重樹、中江隆博、奥島鉄雄、宇野英満
    • 学会等名
      第23回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 多環式芳香族縮環シクロ[8]ピロールの合成と物性2012

    • 著者名/発表者名
      安藤千恵、松本直樹、奥島鉄雄、森重樹、小原敬士、中江隆博、宇野英満
    • 学会等名
      第23回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Synthesis of π-Expanded Cyclo[8]pyrroles2012

    • 著者名/発表者名
      T. Okujima, T. Nakae, S. Mori, K. Ohara, H. Uno, N. Matsumoto, C. Ando, G. Jin, H. Yamada
    • 学会等名
      Seventh International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Synthesis and Properties of β-Substituted Cyclo[8]pyrroles2012

    • 著者名/発表者名
      T. Okujima, T. Nakae, S. Mori, K. Ohara, H. Uno, C. Ando, N. Matsumoto
    • 学会等名
      Seventh International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 安定なbisBODIPY 近赤外色素の合成と物性2012

    • 著者名/発表者名
      中村光則、高橋 功太郎、永田央、宇野英満、奥島鉄雄、森重樹
    • 学会等名
      高次π空間の創発と機能開発第7回公開シンポジウム
    • 発表場所
      松山
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] BisBODIPY近赤外色素のとその電子状態の解明2012

    • 著者名/発表者名
      中村光則、高橋功太郎、森 重樹、中江 隆博、奥島 鉄雄、宇野 英満
    • 学会等名
      第23回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ペリ環状分解反応によるπ電子系の構築2012

    • 著者名/発表者名
      宇野 英満
    • 学会等名
      第6回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      松山
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 安定なbisBODIPY 近赤外色素の合成と物性2012

    • 著者名/発表者名
      宇野 英満、奥島 鉄雄、森 重樹、中村 光則、高橋 功太郎、永田 央
    • 学会等名
      高次π空間の創発と機能開発第7回公開シンポジウム
    • 発表場所
      松山
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンゼン架橋BODIPY 二量体の分光特性と置換基効果2011

    • 著者名/発表者名
      田原寛之、中江隆博、森重樹、奥島鉄雄、宇野英満
    • 学会等名
      2011ハロゲン利用ミニシンポジウム(第4回臭素化学懇話会年会)
    • 発表場所
      宇都宮
    • 年月日
      2011-11-25
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Construction of New pi-Conjugated Heterocyclic Systems Based on the Pericyclic Cycloreversion2011

    • 著者名/発表者名
      H. Uno, T. Okujima, and S. Mori
    • 学会等名
      3rd International Conference on Heterocyclic Chemistry
    • 発表場所
      Jaipur, India
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンゼン連結bisBODIPYの合成と物性2011

    • 著者名/発表者名
      田原寛之、中村光則、森重樹、中江隆博、奥島鉄雄、宇野英満、高橋功太郎
    • 学会等名
      2011年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Efficient synthesis of highly pi-expanded heterocycles based on the pericyclic cycloreversion2011

    • 著者名/発表者名
      H. Uno
    • 学会等名
      23rd International Congress of Heterocyclic Chemistry
    • 発表場所
      Glasgow, UK
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンゼン連結 bisBODIPYの合成と物性2011

    • 著者名/発表者名
      森 重樹、中江 隆博、奥島 鉄雄、宇野 英満、高橋功太郎、田原寛之、中村光則
    • 学会等名
      2011年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ベンゼン架橋 BODIPY 二量体の分光特性と置換基効果2011

    • 著者名/発表者名
      中江 隆博、森 重樹、奥島 鉄雄、宇野 英満、田原 寛之
    • 学会等名
      2011ハロゲン利用ミニシンポジウム(第4回臭素化学懇話会年会)
    • 発表場所
      宇都宮
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://chem.sci.ehime-u.ac.jp/~orgchem1/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [産業財産権] ビス-ボロンジメテン系色素及びその前駆体2012

    • 発明者名
      宇野英満、中村光則、高橋功太郎
    • 権利者名
      独立行政法人愛媛大学、日本触媒
    • 産業財産権番号
      2012-027806
    • 出願年月日
      2012-02-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [産業財産権] 特許2012

    • 発明者名
      宇野英満、中村光則、高橋功太郎
    • 権利者名
      宇野英満、中村光則、高橋功太郎
    • 産業財産権番号
      2012-027806
    • 出願年月日
      2012
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [産業財産権] 新規化合物2011

    • 発明者名
      大橋幸恵、杉山直樹、宇野英満、奥島鉄雄、松本直樹
    • 権利者名
      独立行政法人愛媛大学、JSR
    • 出願年月日
      2011-09-06
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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