2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of New pi-Conjugated Element Blocks Based on Heavy Main Group Element
| Project Area | Creation of Element-Block Polymer Materials |
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| Project/Area Number |
24102005
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
大下 浄治 広島大学, 工学研究院, 教授 (90201376)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大山 陽介 広島大学, 工学研究院, 准教授 (60403581)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 高分子合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究で、後周期元素とπ電子系の組み合わせを利用した新たな元素ブロックの合成に取り組み、その物性を明らかにするとともに、材料へのアプローチを検討してきた。今年度は、以下のような検討を行った。
１．ジチエノゲルモール（DTG）は、代表者らが独自に開発した元素ブロックであるが、これをポリチオフェン主鎖に導入し、物性およびトランジスタ特性に及ぼす影響を検討した。これにより、DTG骨格の導入がポリマー主鎖間の相互作用を促進し、トランジスタ特性に有効なキャリアのホッピングを改善することが分かった。また、DTGのゲルマニウム上に塩素基を有するDTGClを昨年度合成したが、この重合によりポリゲルマンに導いた。ポリマー主鎖上でのDTGのπースタッキングやσ－共役、σ－π共役などが確認され、マルチ共役系として興味がもたれることも明らかにした。DTGClのゾルゲル反応によって、多孔性のポリシルセスキオキサンに分散させることにも成功し、これらの薄膜のニトロ芳香族のセンシング機能を明らかにした。
２．フラン環が縮環したジフラノゲルモール、ジフラノシロールおよびフラノチエノゲルモールを初めて合成することに成功した。これらは、類似のチオフェン誘導体に比べて、高いHOMOとLUMOを有し、チオフェンの硫黄原子を１つずつ酸素に置き換えることで、これらの電子系の電子状態を段階的に制御できることを見出した。
３．新しい元素ブロックとして、カゴ状のオリゴゲルマセスキオキサンを検討し、これがケイ素誘導体よりも低いLUMOを有すること、光励起電子移動の電子アクセプターユニットとして機能することを見出した。
４．スピロ（ジピリジノゲルモール）（ジチエノゲルモール）が一重項酸素発生の光増感色素として利用できることを見出した。
以上の結果は、新規な元素ブロックの設計と合成、機能に関する知見を与えるものと考えられる。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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