2017 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of pi-Conjugated System Possessing a Long Exciton Diffusion Length toward Efficient Organic Solar Cells
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16K13945
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
古川 俊輔 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (70625590)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 有機薄膜太陽電池 / 高周期14族化合物 / テトリレノイド / 面外異方性分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究を遂行する過程で，予想外の2つの発見をした．1つ目は，最も重い14族テトリレノイド（プルンビレノイド）の合成単離に初めて成功したことである．2つ目は，ヘテラスマネン骨格構築法を検討する過程で，表裏の2面性をもつπ共役分子の創製を達成したことである．
テトリレン(R2E:)にアニオンが付加した化学種テトリレノイド([R2E-X]-)は，テトリレン等価体としての興味からケイ素，ゲルマニウム，スズ類縁体の合成が報告されているものの，もっとも高周期の鉛類縁体の合成は達成されていなかった．本研究では，イオン性結晶の初期検討として，π共役5員環の最小骨格化合物としてプルンバシクロペンタジエニリデン1を選定し，これにハロゲン化物イオンを作用させる検討を行った．得られた化合物の単結晶X線構造解析を行ったところ，プルンビレンπ骨格にハロゲン化物イオンが垂直に配位したプルンビレノイドであることが明らかとなった．
本研究の目的分子を合成する過程で，表裏の2面性をもつπ共役分子の合成に成功した．目的分子を合成する上で鍵となる反応中間体（ヘキサリチオトリフェニレン）にリン試剤および単体硫黄を作用させたところ，トリフェニレン骨格が３つのリン原子で架橋された分子（トリホスファスマネン）が得られた．本分子は，π共役平面骨格に垂直方向に大きな双極子モーメントを有し，これまでの代表的な面外異方性分子（TiOPcなど）と比較し3倍ほど大きな値であった．本分子を金基板上に塗付したところ，硫黄原子と金原子が選択的に相互作用して吸着され，分子の面外双極子によって金の仕事関数が変化することが明らかとなった．本研究成果は，Journal of the American Chemical Society誌，2017, 139, 5787-5792に掲載された．
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Research Products
(9 results)
