1995 Fiscal Year Annual Research Report
小さなHOMO-LUMOギャップを有する有機分子の合成と物性
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07454170
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Okazaki National Research Institutes |
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Principal Investigator |
山下 敬郎 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (90116872)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 彰治 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (20192635)
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| Keywords | 有機導電体 / 有機半導体 / 単一成物導体 / 導電性ポリマー / バンドギャップ / HOMO-LUMOギャップ / ポリチオフェン |
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| Research Abstract |
小さなHOMO-LUMOギャップを有する分子としてビスチアジアゾロベンゼン誘導体を合成した。非古典的構造の三環性ヘテロ環はp-ベンゾキノンに匹敵する高い電子親和性を持ち、電子供与性の芳香環を導入することで新規なドナー-アクセプター系を構築できた。吸収スペクトルの極大値はチオフェン置換体で702nm、ジメチルアミノフェニル体で732nmに達した。チオフェン置換体の電解酸化により光学的バンドギャップが約0.4eVの小さなバンドギャップのポリマーに導くことに成功した。また、チアジアゾール環をピラジン環に換えた分子を合成した。この場合、LUMO準位が若干上昇するためHOMO-LUMOギャップは少し拡がるが、ピラジン環部にアルキル基などの置換基導入が可能になった。こうした構造修飾を行うことでHOMO-LUMOギャップの制御が可能となった。ビスジチエニル体の電解酸化で得られるポリマーは電気化学的に活性であり、p-ド-ピングもn-ド-ピングも行うことができた。これらのバンドギャップはモノマー分子のHOMO-LUMOギャップに依存することが判明した。さらに、チオフェン環をN-メチルピロール環に換えた分子の合成も行い、立体障害のバンドギャップに与える効果を考察した。また、新しいシステムとして酸化も還元も受けやすいカチオンをビス(1、3-ジチオール)の共役系を利用して構築することに成功した。なお、この合成反応には対応するメチレン体からの特異的脱プロトン反応を開発している。これらのカチオンには900nm以上の近赤外領域に強い吸収を示すものがあり、色素としての性質に興味が持てる。
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[Publications] Akira Ohta: "Preparation and Properties of Bis[5-(6methyl-1,4-dithiafulven-6-yl)-2-thieryl]-methanes Affording Near-Infrared Absorbing Cations by Oxidation" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.557-558 (1995)
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[Publications] Shoji Tanaka: "Syntheses of Narrow Bandgap Heterocyclic Copolymers of Aromatic-Donor and Quinonoid-Acceptor Units" Synth.Metals. 69. 599-600 (1995)
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[Publications] Yoshiro Yamashita: "Organic metals Based on Butterfly-Shaped Donor Molecules" Synth.metals. 71. 1965-1966 (1995)
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[Publications] Kenichi Imaeda: "Temperature Dependence of Hall Mobility in a Single Crystal of Organic Semiconductor BTQBT" J.mater.Chem.5. 861-863 (1995)
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[Publications] Michinori Karikomi: "New Narrow-Bandgap Polymer Composed of Benzobis (1,2,5-thiadiazole) and Thiophenes" J.Am.Chem.Soc.117. 6791-6792 (1995)
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[Publications] Masaaki Tomura: "Syntheses and Properties of Novel Conducting Dithiolato-Metal Complexes Having Peripheral Heteroatoms and Extended π-Conjugated Systems" J.mater.Chem.5. 1753-1754 (1995)
