| 研究課題/領域番号 |
16K05892
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
有機・ハイブリッド材料
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
伊藤 智志 宇都宮大学, 工学部, 助教 (60361359)
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 有機半導体 / ポルフィリン / 有機薄膜太陽電池 / ハロゲン化 / 鈴木カップリング / カップリング反応 / ピロール / 色素 / π共役拡張分子 / 芳香族化合物 / 顔料 / 光増感剤 / ポルフィリン化合物 / 臭素化 / retro Diels-Alder反応 / 置換基変換 / 有機半導体材料 / 半導体物性 / 太陽電池 / 高効率太陽光発電材料・素子 |
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| 研究成果の概要 |
低分子系塗布型有機半導体として知られるテトラベンゾポルフィリン（ＢＰ）の半導体特性の向上を目指して研究を行った。具体的には、ポルフィリンへの選択的臭素化とSuzuki
カップリングを組み合わせることで、各種置換基を持つＢＰの合成に初めて成功した。そのうちの一つは、無置換ＢＰよりも約10倍の電子移動度を示すことがわかった。また、ＢＰ骨格への置換基導入は従来、ほとんど報告例がなかったが、臭素化と鈴木カップリングを組み合わせることにより、任意の位置にアルキル基やアリール基を導入することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有望半導体としてベンゾポルフィリン類だが、溶媒に難溶なために高純度化や機能化のための置換基導入か非常に難しかった。今回見出した置換基導入法により、これらの問題点を一挙に解決することができた。軽量かつ高性能の有機半導体の開発が可能となり、電子機器の更なる低コスト化と高機能化に貢献できると考えている。また、今回合成に成功したＢＰ類は、その優れた半導体特性と近赤外～可視領域に吸収を持つことから、環境に優しい焼却処分が可能な太陽電池への応用も期待できる。
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