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2013 Fiscal Year Research-status Report

新規な含窒素複素環化合物を活用した有機エレクトロニクス及び機能の創出研究

Research Project

Project/Area Number 25410209
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

西田 純一  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70334521)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords複素環化合物 / 有機半導体 / 有機化学 / 分子集合体
Research Abstract

窒素原子が導入された有機π共役系化合物は、優れた電子供与性及び受容性を有する。本研究ではアミン系縮合剤の優れた反応性を利用し、他の典型元素と組み合わせた新規なπ電子構造を有する化合物を合成し、分子構造、酸化還元特性、発光特性、キャリア輸送特性について明らかにすることを行っている。
25年度においては、イミド化合物の合成と物性開拓の研究を主に行った。フタルイミド化合物にオリゴチオフェンを導入したドナーアクセプター型の化合物が摩擦等の力学的な刺激に際して発光を示すトリボルミネッセンス(TL)特性を与えることを明らかにした。これらの化合物は大きな双極子を有するにもかかわらず結晶中対称心なく配列することをX線結晶構造解析より明らかにした。これらの化合物は刺激に際して発光するだけでなく、固体の色調変化を引き起こし多重応答性化合物となることを明らかにしている。
カルバゾールを含む化合物においてはトリフルオロメチルフェニル基を導入することで対称心ない分子配列が得られることを見出している。これらのカルバゾール誘導体はTL特性を示し、さらに燐光性の錯体を添加することで発光色を大きく変化させることができることを明らかにしている。
ジアザボロールを含む化合物の研究においては電子求引性の官能基を導入した化合物において固体発光効率が向上することを見出している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

イミド骨格を有する化合物の研究において、結晶中に対称心を持たない分子配列を好むドナーアクセプター型のπ共役系化合物を構築することができた。これらの系の構築はTL特性を中心とした応答系開発において大きな研究成果と考えられる。本研究における含窒素複素環の特性を生かした分子集合体構築の研究は、順調に進んでおり、今後集合体の構造と固体発光特性、電荷輸送特性との相関関係、さらに有機デバイスの作成研究についてさらに研究を発展させていきたい。

Strategy for Future Research Activity

25年度の研究を引き継ぎ、分子内電荷移動発光を与えるドナーアクセプター型の含窒素複素環化合物を合成し、発光特性について研究を行う。含窒素複素環の電子供与性や受容性を活用したより安定な電荷移動を実現できる化合物の開発研究を行う。より大きな炭素縮環構造の導入を行い、それらに基づく分子集合体の固体物性について検討を行う。有機デバイス等の作成を行い、エレクトロニクスとしての可能性について検討を行う予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

研究の進行状況に合わせて、今年度に購入予定であった一部の実験器具や試薬類等を次年度に購入することにしております。
次年度の研究費を合わせて、液体クロマトグラフのカラム等の購入を計画しています。
試薬や不足しているガラス器具類の購入に使用させて頂きます。

  • Research Products

    (9 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Dye-sensitized Solar Cells Based on 1,3-Dithiol-2-ylidene Derivatives: Substituent and π-Spacer Effects on the Efficiency2014

    • Author(s)
      Atsushi Wada, Jun-ichi Nishida, Masato M. Maitani, Yuji Wada, Yoshiro Yamashita
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 43 Pages: 296-298

    • DOI

      10.1246/cl.130931

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct Arylations for Study of the Air-Stable P-Heterocyclic Biradical: From Wide Electronic Tuning to Characterization of the Localized Radicalic Electrons2013

    • Author(s)
      Shigekazu Ito, Yasuhiro Ueta, Trang Thi Thu Ngo, Makoto Kobayashi, Daisuke Hashizume, Jun-ichi Nishida, Yoshiro Yamashita, Koichi Mikami
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 135 Pages: 17610-17616

    • DOI

      10.1021/ja409625x

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Triboluminescence and fuctional properties of trifluoromethylphenyl substituted phthalimides and heterocyclic compounds2014

    • Author(s)
      Nishida Jun-ichi, Yamashita Yoshiro
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会 Asian International Symposium-Organic Crystals
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス
    • Year and Date
      20140329-20140329
    • Invited
  • [Presentation] パラ位に電子求引性基をもつ3,14-ジアリールテトラベンゾフルオレン誘導体の特異な蛍光特性2014

    • Author(s)
      植木 正成、西田 純一、北村 千寿、川瀬 毅
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140327
  • [Presentation] アセナフチレン骨格を有する縮合多環化合物の合成2014

    • Author(s)
      松浦 一馬、西田 純一、川瀬 毅
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140327
  • [Presentation] Triboluminescence of Oligothienylphthalimide Derivatives: Tuning of Emission Color and Elucidation of Charge-Transfer Mechanism2013

    • Author(s)
      Jun-ichi Nishida, Hiroyuki Hasegawa, Hokuto Ohura, Noriyuki Takada, Hiroyasu Sato, Yoshiro Yamashita
    • Organizer
      2013 International Symposium on Organic Reaction 11 (ISOR11)
    • Place of Presentation
      台湾 台北市
    • Year and Date
      20131121-20131121
    • Invited
  • [Presentation] 新規ジフェニルピラニリデン色素の合成と色素増感太陽電池への応用2013

    • Author(s)
      木村 健人、ボラガ アラタン、西田 純一、山下 敬郎
    • Organizer
      第24回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      学習院大学 目白キャンパス
    • Year and Date
      20130906-20130906
  • [Presentation] 対称心なく配列したオリゴチエニルイミド誘導体に基づいた分子内電荷移動型トリボルミネッセンス2013

    • Author(s)
      西田 純一、長谷川 弘侑、大浦 北斗、高田 徳幸、佐藤 寛泰、山下 敬郎
    • Organizer
      第24回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      学習院大学 目白キャンパス
    • Year and Date
      20130905-20130905
  • [Presentation] 2-アリールジアザボロール誘導体の分子内電荷移動発光2013

    • Author(s)
      堀 勇雄、檜山 駿、永山 裕樹、西田 純一、山下 敬郎
    • Organizer
      第24回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      学習院大学 目白キャンパス
    • Year and Date
      20130905-20130905

URL: 

Published: 2015-05-28  

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