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2020 Fiscal Year Annual Research Report

共鳴による反応性差をトリガーとしたπ共役系高分子の精密合成

Research Project

Project/Area Number 19K22211
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

東原 知哉  山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (50504528)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Keywordsπ共役高分子 / 環境低負荷 / アルドール縮合 / 電荷移動度 / 半導体材料
Outline of Annual Research Achievements

π共役高分子は、有機太陽電池や有機トランジスタなどの電子デバイスに用いる半導体材料として広く研究が行われている。これらは一般的に、有機金属官能基やハロゲン元素を有するモノマーと遷移金属触媒とを用いた重縮合によって合成される。しかしながら、得られるポリマー中には、縮合反応の副生物や遷移金属触媒等が残存し、これら不純物がデバイス特性を低下させる原因となることが報告されている。上記課題を解決するため、本研究では、活性αメチレン基とホルミル基とを同一芳香環内に有する新規AB型モノマーの設計とアルドール縮合反応を用いた環境低負荷型合成法の開発を行った。その結果、遷移金属やハロゲンを使用することなく、効率的にポリ(オキシインドリデンチエニレンビニレン)(POTV)を合成することに成功した。本手法で得られたPOTVは1.03×10-4 cm2 V-1s-1のホール移動度を示し、比較的高い半導体特性を有していることが示された。現段階ではPOTVの分子量が低いため、今後分子量を改善することで、さらなるパフォーマンスの向上が期待される。
本手法の一般性を検証するため、メチレンエステル基及びホルミル基とを同一芳香環内に有する含エステルポリチエニレンビニレンの合成を検討し、モノマー前駆体の分子設計に求められる条件を部分的に明らかにした。さらに、メチレンアミド基及びホルミル基とを同一芳香環内に有するモノマー前駆体を用いて含アミドポリチエニレンビニレンの合成を検討し、用いる塩基の対カチオンの大きさや重合溶媒の極性がモノマーの反応性に大きな影響を与えることを見出した。

  • Research Products

    (9 results)

All 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] National Taiwan University(その他の国・地域)

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      National Taiwan University
  • [Presentation] 環境調和型重合法によるポリチエニレンビニレンの合成と半芳香族ブロック共重合体への応用2020

    • Author(s)
      佐藤 圭一郎, 東原 知哉
    • Organizer
      第69回高分子年次大会
  • [Presentation] 活性αプロトン含有チオフェンカルバルデヒド誘導体のアルドール縮合反応を用いたπ共役高分子の合成検討2020

    • Author(s)
      佐藤 真悟、東原 知哉
    • Organizer
      第69回高分子討論会
  • [Presentation] 共鳴による反応性差を利用した4-(1-フェニルエテニル)スチレン誘導体の連鎖的重付加の検討2020

    • Author(s)
      稲垣 伸、東原 知哉
    • Organizer
      第69回高分子討論会
  • [Presentation] 半導体高分子合成の発展:精密に創る・グリーンに創る・伸縮性を備える2020

    • Author(s)
      東原 知哉
    • Organizer
      第69回高分子年次大会
    • Invited
  • [Presentation] 有機エレクトロニクス材料に用いるπ共役高分子の精密合成法開発2020

    • Author(s)
      東原 知哉
    • Organizer
      第69回高分子討論会
    • Invited
  • [Presentation] π共役高分子を環境にやさしく,精密につくる!2020

    • Author(s)
      東原 知哉
    • Organizer
      第11回Vシンポ「最先端精密高分子」
    • Invited
  • [Presentation] π共役高分子の精密合成と有機エレクトロニクス材料開発2020

    • Author(s)
      東原 知哉
    • Organizer
      20-1超分子研究会「光で物性や機能が変化する材料」
    • Invited
  • [Remarks] 東原研究室HP

    • URL

      https://higashihara-lab.yz.yamagata-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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