2019 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of High-order Structures Based on Cycloparaphenylene Radical Cations and Dications and Elucidation of their Function
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18K19075
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
茅原 栄一 京都大学, 化学研究所, 助教 (10610553)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | ラジカルカチオン / ジカチオン / 化学酸化 / シクロパラフェニレン / 環状π共役分子 / 電子状態 / フラーレン / カーボンナノチューブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
π共役系分子の（ラジカル）イオン種は、有機電子デバイスにおける導電性と密接に関係する化学種である。そのため、それらの分子構造、電子状態の解明や、デバイス特性との関連性を明らかにすることは基礎化学研究として重要である。応募者らは、フラーレンやアームチェアカーボンナノチューブの最小環状構成単位であるシクロパラフェニレン（CPP）をはじめとした環状π共役分子の合成研究と物性解明を進めており、それら分子の材料としての利用の途を拓くべく研究を進めている。このような取り組みの中で、研究代表者らは、CPPの導電性と関係するラジカルカチオンおよびジカチオンの初めての単離・同定に成功し、中性では発現しない構造特性、電子状態、光物性、さらにはジカチオン状態におけるユニークな芳香族性を明らかにしている。加えて、大気中で扱える十分な安定性を有していることから、有機半導体材料として高いポテンシャルを秘めていると考えらえる。このような背景のもと、環状π共役分子の酸化種に対する学術的理解を深めるとともに、その化学を物理有機化学の枠を超えて材料化学分野に展開することが目的である。
前年度に引き続き、CPP上の置換基がCPPの酸化状態に及ぼす影響を明らかにするために、アルコキシ基を持つCPP誘導体の合成とその化学酸化について検討を行った。その結果、2電子酸化が進行する中性のCPPと異なり、その誘導体では、4電子酸化まで進行することが分かった。
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