含硫黄アセンの合成と物性

• 研究課題/領域番号: 15J09827
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 山下 正貴 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 特別研究員(DC2)
• 研究期間 (年度): 2015-04-24 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: acene / TTF / OFET / エレクトロクロミズム / アセン / テトラチアフルバレン / チアンスレン / ラジカル

研究実績の概要

アントラセンが縮環したπ拡張チアンスレンの合成を行いその酸化種の物性を明らかにした。その結果、チアンスレンの酸化とは異なった挙動を示し、電気化学酸化および化学酸化のどちらにおいてもジチアノナセンにはならず、二つのラジカルカチオンが左右のテトラセンに局在することが吸収スペクトルから明らかになった。この結果はESRや分子軌道計算からも支持され、軌道計算からベンゼン環の縮環数を縮小しても同様の結果になることが示唆された。この成果は国際紙RSC advancesにて発表した。
また有機トランジスタ材料としてナフタレン縮環TTFbismide (DIN-TTF)の合成も行った。DIN-TTFの合成を行った理由はテトラセン縮環TTFへの導入する電子求引基としてイミド基に着目したためである。その結果炭素数１２のアルキルを導入してもDIN-TTFは難溶性を示すことが明らかになった。そこで蒸着によりトランジスタ特性を明らかにした。その結果、トランジスタとして動作しDIN-TTFが半導体特性を示すことが明らかになった。またイミド基上に導入するアルキル基が伸張するにしたがい移動度が低下する。これはXRDによりアルキル基の伸張によりトランジスタに有利なエッジオン配向性からフェイスオン配向性へと変わるからである。これらの結果を国際紙に発表するべく、論文を執筆中である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Fullerene-Based n-Type Materials That Can Be Processed by a Photoprecursor Approach for Photovoltaic Applications (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kawajiri, T. Kawanoue, M. Yamato, K. Terai, M. Yamashita, M. Furukawa, N. Aratani, M. ‘’Suzuki, K. Nakayama, H. Yamada
  • 雑誌名: ECS Journal of Solid State Science and Technology 巻: 6
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bisanthra-thianthrene: synthesis, structure and oxidation properties (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Yamashita, H. Hayashi, M. Suzuki, D. Kuzuhara, J. Yuasa, T. Kawai, N. Aratani, H. Yamada
  • 雑誌名: RSC Adv. 巻: 6 号: 74 ページ: 70700-70703
  • DOI: 10.1039/c6ra13036d
  • NAID: 120006334976
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An electron-deficient tetrathiafulvalene-conjugated bistetracene (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Yamashita, H. Hayashi, N. Aratani*, H. Yamada*
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 56 号: 24 ページ: 3804-3808
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2015.04.080
  • NAID: 120006334960
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis, characterization and memory performance of two organic small molecules through donor-acceptor design (2015)
  • 著者名/発表者名: C. Wang, M. Yamashita, B. Hu, Y. Zhou, J. Wang, J. Wu, F. Huo, P. S. Lee, N. Aratani, H. Yamada, Q. Zhang,
  • 雑誌名: Asian J. Org. Chem. 巻: 4 号: 7 ページ: 646-651
  • DOI: 10.1002/ajoc.201500087
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Synthesis and OFET properties of bisimidenaphthalene-fused TTFs (2016)
  • 著者名/発表者名: Masataka Yamashita, Naoki Aratani, Burnett Ned, Zhang Lei, Briseno Alejandro, Hiroko Yamada
  • 学会等名: The 3rd Tokyo Tech-Rutgers International Collaborations in Chemistry Meetings, ICC
  • 発表場所: Nara Institute of Science and Technology (Ikoma, Nara)
  • 年月日: 2016-01-13
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis and properties of bisimidenaphthalene-fused TTFs (2015)
  • 著者名/発表者名: Masataka Yamashita, Naoki Aratani, Burnett Ned, Zhang Lei, Briseno Alejandro, Hiroko Yamada
  • 学会等名: NAIST異分野融合ワークショップ・有機太陽電池開発の現状と展望
  • 発表場所: 奈良先端科学技術大学院大学（奈良県生駒市）
  • 年月日: 2015-11-27
• [学会発表] イミドナフタレン縮環TTFの合成と物性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山下正貴、荒谷直樹、Burnett Ned、Zhang Lei、Briseno Alejandro、山田容子
  • 学会等名: 第26回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学、松山大学（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] Synthesis and Properties of Silylethynyl-Substituted Tetracene-Fused TTFs (2015)
  • 著者名/発表者名: Masataka Yamashita, Naoki Aratani, Burnett Ned, Zhang Lei, Briseno Alejandro, Hiroko Yamada
  • 学会等名: International Symposium on Novel Aromatic Compounds, ISNA16
  • 発表場所: MADRID（Spain)
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会