Development of Hydrogen-bonded Purely Organic Single-component Molecular Conductors

• Project/Area Number: 24850006
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Functional materials chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: UEDA Akira 東京大学, 物性研究所, 助教 (20589585)
• Project Period (FY): 2012-08-31 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2012: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 有機伝導体 / 水素結合 / テトラチアフルバレン / カテコール / 単一ユニット伝導体 / 重水素化 / セレン原子導入

Research Abstract

Hydrogen-bonded purely organic single-component (unit) molecular conductors based on tetrathiafulvalene (TTF)-type organic pi-electron donor molecules fused with hydrogen-bonding functional groups were synthesized and characterized. Interestingly, the conductivity of the catechol-fused TTF-based single-unit organic conductor system is enhanced by the substitution of its hydrogen-bonded proton with deuteron, although the parent and deuterated systems are isostructural each other at room temperature.

Research Products

• [Journal Article] Protonation of pyridyl-substituted TTF derivatives: Substituent effects in solution and in the proton-electron correlated charge-transfer complexes (2014)
  • Author(s): S. Lee et al.
  • Journal Title: Chem. Euro. J Volume: 20 Issue: 7 Pages: 1-10
  • DOI: 10.1002/chem.201302614
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hydrogen bond-promoted metallic state in a purely organic single-component conductor under pressure (2012)
  • Author(s): Takayuki Isono
  • Journal Title: Nature Commun. Volume: 4 Issue: 1 Pages: 1344-1344
  • DOI: 10.1038/ncomms2352
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ground State and Pressure-induced Superconductivity of Checkerboard-type Charge-ordered Molecular Conductor beta-(meso-DMBEDT-TTF)_2X (X = PF_6 and AsF_6) (2012)
  • Author(s): T.Shikama, T.Shimokawa, S.Lee, T.Isono, A.Ueda , K.Takahashi, A.Nakao , R.Kumai, H.Nakao, K.Kobayashi, Y.Murakami, M.Kimata, H.Tajima, K.Matsubayashi, Y.Uwatoko, Y.Nishio, K.Kajita, and H.Mori
  • Journal Title: Crystals Volume: 2 Issue: 4 Pages: 1502-1513
  • DOI: 10.3390/cryst2041502
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Charge-order driven proton arrangement in a hydrogen-bonded charge-transfer complex based on a pyridyl-substituted TTF derivative (2012)
  • Author(s): S.Lee, A.Ueda, H.Kamo, K.Takahashi, M.Uruichi, K.Yamamoto, K.Yakushi, A.Nakao, R.Kumai, K.Kobayashi, H.Nakao, Y.Murakami, and H.Mori
  • Journal Title: Chem. Commun Volume: 48 Issue: 69 Pages: 8673-8675
  • DOI: 10.1039/c2cc34296k
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and properties of catechol-fused tetrathiafulvalene derivatives and their hydrogen-bonded conductive charge-transfer salts (2012)
  • Author(s): Kamo, H.; Ueda, A.; Isono, T.; Takahashi, K.; Mori, H.
  • Journal Title: Tetrahedron Lett Volume: 53
  • Peer Reviewed
• [Presentation] π拡張カテコール縮環TTF誘導体を用いた新規有機伝導体の合成と構造、物性 (2014)
  • Author(s): 上田顕他
  • Organizer: 日本化学会第94春季年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2014-03-27
• [Presentation] κ-D_3(Cat-EDT-TTF)_2における重水素置換効果 (2014)
  • Author(s): 山田翔太、上田顕他
  • Organizer: 日本物理学会第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学
  • Year and Date: 2014-03-27
• [Presentation] カテコール縮環型TTF誘導体を基盤としたプロトン-電子系有機伝導体の構造、物性に対する重水素化効果 (2013)
  • Author(s): 上田顕他
  • Organizer: 第7回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 京都テルサ
  • Year and Date: 2013-09-24
• [Presentation] ダイマーモット系κ-D_3(Cat-EDT-TTF)_2における水素結合由来の電荷秩序化 (2013)
  • Author(s): 山田翔太、上田顕他
  • Organizer: 日本物理学会秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学
  • Year and Date: 2013-09-24
• [Presentation] カテコール縮環型TTF水素結合ユニットから構成される新規有機伝導体の合成、構造、物性および重水素化効果 (2013)
  • Author(s): 上田顕他
  • Organizer: 第24回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 学習院大学
  • Year and Date: 2013-09-05
• [Presentation] Deuteration effect on a proton-electron-coupledκ-type organic conductor based on catechol-fused TTF (2013)
  • Author(s): Akira Ueda et al
  • Organizer: The 10^<th> International Symposium on Crystalline Organic Metals Superconductors and Ferromagnets (ISCOM 2013)
  • Place of Presentation: Montreal, Canada
  • Year and Date: 2013-07-15
• [Presentation] セレン原子を導入したカテコール縮環型TTF誘導体を用いた有機伝導体の合成と構造、物性 (2013)
  • Author(s): 上田顕他
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学
  • Year and Date: 2013-03-23
• [Presentation] カテコール縮環型TTF誘導体を用いた有機伝導体の合成と構造、物性 (2013)
  • Author(s): 伊藤悠太、上田顕他
  • Organizer: 日本化学会第93春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学
  • Year and Date: 2013-03-23
• [Presentation] プロトン-電子相関系分子性物質の開発 (2013)
  • Author(s): 上田顕
  • Organizer: 東北大学卓越大学院研究会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2013-02-06
  • Invited
• [Presentation] セレン原子を導入したカテコール縮環型TTF誘導体を用いた有機伝導体の合成と構造、物性 (2013)
  • Author(s): 上田 顕
  • Organizer: 日本化学会第９３春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
• [Presentation] カテコール縮環型TTF誘導体を用いた 新規有機伝導体の合成と構造、性質 (2013)
  • Author(s): 伊藤悠太、上田 顕
  • Organizer: 日本化学会第９３春季年会
  • Place of Presentation: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
• [Presentation] プロトンー電子相関系分子性物質の開発 (2013)
  • Author(s): 上田 顕
  • Organizer: 東北大学卓越大学院研究会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Invited
• [Presentation] Introduction of selenium atoms into catechol-fused TTF system : synthesis, structures, and properties of novel organic conductors (2012)
  • Author(s): Akira Ueda et al
  • Organizer: International Symposium on Materials Science Opened by Molecular Degrees of Freedom (MDF2012)
  • Place of Presentation: Miyazaki, Japan
  • Year and Date: 2012-12-02
• [Presentation] セレン原子導入型カテコール縮環TTF誘導体を基盤とした新規有機伝導体の合成と構造、物性 (2012)
  • Author(s): 上田顕他
  • Organizer: 第6回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2012-09-19
• [Presentation] Hydrogen-bonded single-component organic conductors based on catechol-fused tetrathiafulvalene derivatives (2012)
  • Author(s): Akira Ueda et al
  • Organizer: International Conference on Synthetic Metals (ICSM2012)
  • Place of Presentation: Atlanta, USA
  • Year and Date: 2012-07-10
• [Presentation] Introduction of selenium atoms into catechol-fused TTF system: synthesis, structures, and properties of novel organic conductors (2012)
  • Author(s): 上田 顕
  • Organizer: International Symposium on Materials Science Opened by Molecular Degrees of Freedom (MDF2012)
  • Place of Presentation: Phenix Seagaia Resort, Miyazaki
• [Presentation] セレン原子導入型カテコール縮環TTF誘導体を基盤とした新規有機 伝導体の合成と構造、物性 (2012)
  • Author(s): 上田 顕
  • Organizer: 第６回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 東京大学 本郷キャンパス
• [Presentation] Deuteration effect on a proton-electron-coupled k-type organic conductor based on catechol-fused TTF
  • Author(s): 上田 顕、他
  • Organizer: The 10th International Symposium on Crystalline Organic Metals Superconductors and Ferromagnets (ISCOM2013)
  • Place of Presentation: カナダ、モントリオール
• [Presentation] カテコール縮環型TTF 水素結合ユニットから構成される新規有機伝導体の合成、構造、物性および重水素化効果
  • Author(s): 上田 顕、他
  • Organizer: 第２４回基礎有機化学討論会
  • Place of Presentation: 学習院大学目白キャンパス、東京
• [Presentation] カテコール縮環型TTF 誘導体を基盤としたプロトン－電子系 有機伝導体の構造、物性に対する重水素化効果
  • Author(s): 上田 顕、他
  • Organizer: 第７回分子科学討論会
  • Place of Presentation: 京都テルサ、京都市
• [Presentation] ダイマーモット系k-D3(Cat-EDT-TTF)2における水素結合由来の電荷秩序化
  • Author(s): 山田翔太、上田 顕、他
  • Organizer: 2013物理学会秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学常三島キャンパス、徳島市
• [Presentation] π拡張型カテコール縮環TTF誘導体を用いた新規有機伝導体の合成と構造、物性
  • Author(s): 上田 顕、他
  • Organizer: 日本化学会第94春季年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス、名古屋市
• [Presentation] k-D3(Cat-EDT-TTF)2における重水素置換効果
  • Author(s): 山田翔太、上田 顕、他
  • Organizer: 日本物理学会第６９回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学湘南キャンパス、平塚市
• [Remarks] 研究業績に関するウェブサイトURL
  • URL: http://www.researcherid.com/rid/A-2624-2012
• [Remarks] Researcher ID
  • URL: http://www.researcherid.com/rid/A-2624-2012
• [Remarks] 森研究室website
  • URL: http://hmori.issp.u-tokyo.ac.jp/member/member-ueda.htm
• [Remarks] Researcher ID
  • URL: http://www.researcherid.com/rid/A-2624-2012
• [Remarks] 森研究室website
  • URL: http://hmori.issp.u-tokyo.ac.jp/member/member-ueda.htm