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電子移動結合開裂を用いた光化学ドーピングによる絶縁体-導電体変換

研究課題

研究課題/領域番号 11650871
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機工業化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

石黒 勝也  名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (40202981)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2000年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1999年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワード光誘起電子移動 / 光化学ドーピング / 絶縁体-導電体変換 / 固相光反応 / TCNQ / 結合開裂
研究概要

光により誘起される電子移動反応として、中性の有機分子(R-R)から電子受容性増感剤へ電子移動し、発生したラジカルカチオン種(R-R^<+・>)が結合開裂してラジカル種(R^・)とカチオン種(R^+)を与える例が知られている。ラジカル種は一般に基質よりも酸化電位が低いため、さらに酸化されてカチオンとなる。結果的に、結合に使われていた2電子が電子受容体に渡される。本研究は、単独では絶縁体でも、電子をドープすると高い導電性を示すテトラシアノキノジメタン(TCNQ)を電子受容体として用い、この電子移動結合開裂が固相で進行させ、光照射による絶縁体-導電体変換を実現することを目的とし、検討を行ってきた。
初年度は、光誘起電子移動結合開裂の固体状態への適応を見るために、溶液中の光誘起一電子酸化により結合開裂することが知られている種々の有機化合物を、電子受容体と結晶のまま混合し、固相で光照射を行った。テトラフェニルエタン誘導体やピナコール類では全く反応は起こらず、ピリジルラジカルやピリリルラジカルの二量体では混合したただけで熱的に反応し、カチオン種とTCNQラジカルアニオンを与えた。唯一、あるジアミノエタン誘導体において、混ぜた時点では変化しないが、光照射すると反応が進行するものが見出された。
2年目は、この反応を薄膜中で行うことを検討した。しかしながら、この光化学ドーピング反応によりTCNQラジカルアニオンが塩を形成し、結晶構造が崩れるため、絶縁物から導電体への変換には至らなかった。今後、自己組織化の手法により構造を保持させるなど、導電性発現のための改良について検討する予定である。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] H.Yokoi: "The Photochemical Doping of TCNQ by the Photoinduced Electron-Transfer and C-C Cleavage Reaction."Chem.Lett.. 545-546 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yokoi: "Persistent Radical Ion Effect in the Redox Reactions of Diphenylmethyl Radical with Aromatic Radical Ions"J.Photochem.Photobiol.A. 125. 39-46 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石黒勝也: "安定中間体効果と寄生平衡:光誘発反応を制御する重要な速度論的因子"有機合成化学協会誌. 57. 856-865 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ishiguro: "Structure and Reactivity of Amphoteric Oxygen Species"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73. 535-552 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yokoi, K.Ishiguro, and Y.Sawaki: "The Photochemical Doping of TCNQ by the Photoinduced Electron-Transfer and C-C Cleavage Reaction."Chem.Lett.. 545-546 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yokoi, S.Modiizumi, K.Ishiguro, and Y.Sawaki: "Persistent Radical Ion Effect in the Redox Reactions of Diphenylmethyl Radical with Aromatic Radical Ions"J.Photochem.Photobiol.A. 125. 39-46 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ishiguro and Y.Sawaki: "Persistent Intermediate Effect and Abortive Equilibrium : Important Kinetic Effects in Photoinduced Reactions"J.Syn.Org.Chem.Jpn. 57. 856-866 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ishiguro and Y.Sawaki: "Structure and Reactivity of Amphoteric Oxygen Species"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73. 535-552 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yokoi: "The Photochemical Doping of TCNQ by the Photoinduced Electron-Transfer and C-C Cleavage Reaction."Chem.Lett.. 545-546 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yokoi: "Persistent Radical Ion Effect in the Redox Reactions of Diphenylmethyl Radical with Aromatic Radical Ions"J.Photochem.Photobiol.A. 125. 39-46 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 石黒勝也: "安定中間体効果と寄生平衡:光誘発反応を制御する重要な速度論的因子"有機合成化学協会誌. 57. 856-865 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ishiguro: "Structure and Reactivity of Amphoteric Oxygen Species"Bull.Chem.Soc.Jpn.. 73. 535-552 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yokoi: "The Photochemical Doping of TCNQ by the Photoinduced Electron-Transfer and C-C Cleavage Reaction."Chem.Lett.. 545-546 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yokoi: "Persistent Radical Ion Effect in the Redox Reactions of Diphenylmethyl Radical with Aromatic Radical Ions"J.Photochem.Photobiol.A. 125. 39-46 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 石黒勝也: "安定中間体効果と寄生平衡:光誘発反応を制御する重要な速度論的因子"有機合成化学協会誌. 57. 856-865 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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