2020 Fiscal Year Annual Research Report
Minimization of Packing Disorder in Crystalline Organic Frameworks via Employing Nonplanar pi-Conjugated Frameworks
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18K14298
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
鈴木 充朗 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (20724959)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 共有結合性有機構造体（COF） / 有機半導体 / デヒドロアヌレン / π共役化合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，優れた有機半導体の創出を目指し，共有結合性有機構造体（COF）と呼ばれる結晶性多孔質高分子の精密構造制御について検討を進めてきた．拡張π共役ユニットを骨格要素とする二次元COF（2D-COF）は，π共役系がface-to-faceでスタッキングした層状化合物として得られる場合が多く，π－πコンタクトを介した電荷キャリアや励起子の輸送に適した材料になり得る．一方で2D-COFでは多くの場合，各層が面内方向にズレた状態でスタッキングすることが知られており，このような構造の乱れはキャリア輸送に好ましくない．そこで本研究では，非平面型のπ共役ユニットを骨格要素とする2D-COFの構築を検討した．非平面構造の立体的制約により，従来の2D-COFに見られる面内方向のズレが解消されると考えられる．
前年度までの検討では，屈曲型の環状π共役化合物であるデヒドロ[24]アヌレン（[24]DA）を母骨格とするCOFモノマーの合成と，それを用いたCOFの構築に成功した．しかし目的物（[24]DBA-COF）の合成再現性が低く，詳細な物性評価を行う上で障害となっていた．そこで今年度は，COFモノマーの連結ユニットに保護基を導入し，それを反応系中で脱保護しながらCOFを合成する手法（系中脱保護法）を検討した．これは，[24]DBA誘導体のように比較的不安定なモノマーが，反応前および反応中に分解することを最小限に抑えつつCOFを得ることを狙ったものである．検討の結果，目的とする[24]DBAを構成要素とするCOFの場合は系中脱保護法による合成が成功しなかった一方で，他のDBAを用いた場合にはCOFの形成が認められた．本研究で用いた保護基の構造やCOFの合成条件はこれまでにない新規なものであり，この成果は多様なCOFの合成を可能にする新たなアプローチを提供するものである．
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Research Products
(10 results)
