Development of novel non-planar pi-conjugated molecules designed by insertion of heteroatoms

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15257
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Fukui Norihito 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70823277)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 有機化学 / 有機電子材料 / 有機半導体 / 分子設計 / π共役分子 / 可溶性前駆体 / 湾曲 / 挿入

Outline of Final Research Achievements

Development of novel π-conjugated molecules with unique properties is an important research theme in light of the creation of new functional materials. The principal investigator of this project proposed a design concept; insertion of elements into the inner positions of π-conjugated molecules. The results of his project are (1) development of sulfur-inserted perylene bisimide and the application as a soluble precursor for n-type organic semiconductor, (2) development of carbon-inserted perylene bisimide, and (3) development of a robust organic n-type organic semiconductor.

Free Research Field

有機合成化学、構造有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本成果は「元素の挿入」という独自の分子設計指針が新物質創出に効果的であることを実証している。これは分子設計という材料開発の根本原理における新たな物質探索空間の拡張を意味している。ここに学術的な意義がある。
加えて本研究を通して開発した「硫黄挿入型ペリレンビスイミド」は、プラスチックなどのフレキシブル基盤上に有機半導体薄膜を作製する基盤技術となり得る。これはウェアラブルデバイスの実装の鍵であり、将来的なスマート社会の実現にも貢献しうる技術である。ここに社会的な意義がある。