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新規元素-πハイブリッド系材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H03105
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 有機・ハイブリッド材料
研究機関広島大学

研究代表者

大下 浄治  広島大学, 工学研究科, 教授 (90201376)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワード元素ブロック / ハイブリッド材料 / π電子系 / π共役系
研究成果の概要

現在、有機電子デバイスの開発が世界的に注目されている。これらデバイスの開発においては、その中で機能する高性能な材料の創出が重要であり、新しいアイデアに基づく材料分子設計が求められている。本研究は、無機元素とπ電子系との電子的な相互作用を利用した高性能の有機電子デバイス材料を創出することを目的として、新規な元素-πハイブリッド系材料の合成を検討した。
特に、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、アンチモン、ビスマスなどの元素とπ電子系のハイブリッドの新規な共役系骨格およびポリマーを合成するとともに、それらのOLED、OPV、センサー材料などへの応用も検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高い機能を有する材料の出現が求められている中で、無機元素とπ電子系の新しい組み合わせのハイブリッドによる新規なπ電子系を多く創出し、それらの構造、電子状態、および基本物性と機能の関連を明らかにすることで、新規な有機電子デバイス材料のライブラリーを構築することができた。これらの情報は、望みの機能を持つ新規材料の分子設計指針を与えるものとして、大変有意義なものである。また、本研究で合成した化合物のいくつかは、実際に、ペロブスカイト太陽電池、色素増感太陽電池、蛍光性センサー、有機発光ダイオードなどとして利用できることを見出し、無機元素-π電子系ハイブリッドの有効性を示した。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (62件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (39件) (うち国際学会 9件、 招待講演 13件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Rutgers University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Pusan National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Rutgers Universsity(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Pusan National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Rutgers University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of spiro(dipyridinogermole)(dithienogermole)-copper complexes2020

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita, K. Yamaji, Y. Adachi
    • 雑誌名

      J. Organomet. Chem.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of non-planar bipyridyls bridged by disilane and disiloxane and their phosphorescent copper complexes2019

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita, T. Kai, Y. Adachi, K. Yamaji, M. Nakamura, S. Watase, S. Mori,N. Matsuyama
    • 雑誌名

      Appl. Organomet. Chem.

      巻: 34 号: 1

    • DOI

      10.1002/aoc.5306

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct comparison of dithienosilole and dithienogermole as p-conjugated linkers in photosensitizers for dye-sensitized solar cells2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Adachi , T. Nabeya , T. Nomura , K. Kondo , K. Kawakami , Y. Ooyama, J. Ohshita
    • 雑誌名

      Dalton Trans.

      巻: 48 号: 44 ページ: 16671-16678

    • DOI

      10.1039/c9dt02600b

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and reactions of 4,4-dilithiodithienogermole2019

    • 著者名/発表者名
      J. H. Song, T. Nabeya, Y. Adachi, Y. Ooyama, J. Ohshita
    • 雑誌名

      J. Organomet. Chem

      巻: 883 ページ: 47-51

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2019.01.009

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intramolecular Energy Transfer in Dithienogermole Derivatives2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Adachi, T. Nomura, J. Ohshita
    • 雑誌名

      Chem.Eur. J.

      巻: 25 号: 19 ページ: 4974-4983

    • DOI

      10.1002/chem.201900670

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 元素架橋によるπ電子系の物性制御と元素ブロック材料への展開2019

    • 著者名/発表者名
      安達洋平,大下浄治
    • 雑誌名

      日本画像学会誌

      巻: 58 ページ: 100-110

    • NAID

      130007591941

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Properties, and Complex Formation of Antimony- and Bismuth-Bridged Bipyridyls2019

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita, K. Yamaji, Y. Ooyama, Y. Adachi, M. Nakamura, S. Watase
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 38 号: 7 ページ: 1516-1523

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.8b00945

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Pyridinothienogermoles as Unsymmetrically Condensed Germoles2019

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita, M. Sugino, Y. Ooyama, Y. Adachi
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 38 号: 7 ページ: 1606-1613

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.9b00036

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] π電子系元素ブロック高分子材料の創出2018

    • 著者名/発表者名
      安達洋平,大下浄治
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 71 ページ: 323-325

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical and Photosensitizing Properties of Spiro(dipyridinogermole)(dithienogermole)s with Eletron-Donating Amino and Electron-Withdrawing Pyridinothiadiazole Substituents2018

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita, Y. Hayashi, Y. Adachi, T. Enoki, K. Yamaji, Y. Ooyama
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 3 号: 30 ページ: 8604-8609

    • DOI

      10.1002/slct.201801031

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modification of TiO2 Surface by Disilanylene Polymers and Application to Dye-Sensitized Solar Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Adachi, D. Tanaka, Y. Ooyama, J. Ohshita
    • 雑誌名

      Inorganics

      巻: 6 号: 1 ページ: 3-12

    • DOI

      10.3390/inorganics6010003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hybrid conjugated polymers with alternating dithienosilole or dithienogermole and tricoordinate boron units2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Adachi, Y. Ooyama, Y. Ren, X. Yin, F. Jaekle, J. Ohshita
    • 雑誌名

      Polym. Chem.

      巻: 9 号: 3 ページ: 291-299

    • DOI

      10.1039/c7py01790a

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of Benzo[d]dithieno[b,f]borepins2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Adachi, J. Ohshita
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 37 号: 6 ページ: 869-881

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.7b00844

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] meso-Tetraaryl(porphyrinato)cobalt(III)-Catalyzed Oxygenation of Disilanes under Aerobic Conditions2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita, Y. Matsumura, T. Nakayama, H. Yoshida, A. Kunai, Y. Hisaeda, T. Hayashi
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 46 号: 12 ページ: 1807-1809

    • DOI

      10.1246/cl.170857

    • NAID

      130006243159

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Preparation of Silicon and Germanium-Bridged Bipyridyls and Their Polymeric Copper Complexes2019

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita
    • 学会等名
      12th International Workshop on Silicon-Based Polymers
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Ge- and Sn-Bridged Biheteroaryls as Photoluminescent Materials2019

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita, Y. Adachi
    • 学会等名
      The Sixteenth International Conference on the Coordination and Organometallic Chemistry of Germanium, Tin and Lead (ICCOC-GTL16)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of 14-Briged Biaryls as Building Units of π-Conjugated Materials2019

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita
    • 学会等名
      PNU, Pusan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] π電子系の元素架橋による電子状態制御と高分子材料への応用2019

    • 著者名/発表者名
      大下浄治
    • 学会等名
      島根大学高分子講座
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ジチエノゲルモールを含むゾルゲル膜の作製とニトロ芳香族化合物のセンサーとしての応用2019

    • 著者名/発表者名
      大下浄治,安達洋平,洞田勝博,重岡健太,服部達哉,伊藤 司,加川哲哉,北 弘志,石元孝佳
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オリゴシロキサンをリンカーとするオリゴチオフェンポリマーの合成及び物性2019

    • 著者名/発表者名
      太田 彰禎、大下浄治、安達 洋平
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 元素架橋ヘテロビアリールの合成と機能2019

    • 著者名/発表者名
      大下浄治
    • 学会等名
      第23回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規スピロ縮環ジチエノゲルモール誘導体の合成と高効率ペロブスカイト型太陽電池への応用2019

    • 著者名/発表者名
      近藤啓介、安達洋平、M. Song、A. Veeramurugan、S.-H. Jin、大下浄治
    • 学会等名
      第23回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ゲルマニウム架橋した新規ヘテロビアリールの合成2019

    • 著者名/発表者名
      大下浄治
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会徳島大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ゲルマニウム上にπ電子系を導入した新規ジチエノゲルモール誘導体の物性評価2019

    • 著者名/発表者名
      野村隆憲・安達洋平・大下浄治
    • 学会等名
      2019年日本化学会中国四国支部大会徳島大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] スピロ縮環ジチエノゲルモールの置換基効果とペロブスカイト太陽電池への応用2019

    • 著者名/発表者名
      近藤啓介、安達洋平、M. Song、A. Veeramurugan、S.-H. Jin、大下浄治
    • 学会等名
      第4回フロンティア太陽電池セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 新規スピロ縮環ジチエノゲルモール誘導体の合成とホール輸送材料としての応用2019

    • 著者名/発表者名
      近藤啓介、安達洋平、Myungkwan Song、Sung-Ho Jin、大下浄治
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高周期14族元素による電子状態・物性制御を利用した新規ポリマー材料の創出2018

    • 著者名/発表者名
      大下浄治
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 14族元素架橋ビピリジル誘導体の合成と物性および銅錯体の形成2018

    • 著者名/発表者名
      山路孝輔、甲斐喬士、安達洋平、中村優志、渡瀬星児、大下浄治
    • 学会等名
      第65回有機金属化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Si・Geの電子的な特徴を生かした機能材料へのアプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      大下浄治
    • 学会等名
      第10回無機高分子研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ジチエノゲルモール誘導体の分子内光エネルギー移動特性2018

    • 著者名/発表者名
      野村隆憲、安達洋平、大下浄治
    • 学会等名
      第22回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゲルマニウム架橋型D-A分子の合成と物性評価2018

    • 著者名/発表者名
      杉野通誉、安達洋平、大下浄治
    • 学会等名
      第22回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ジチエノゲルモールを導入したポリシルセスキオキサンによる芳香族ニトロ化合物へのセンシング特性2018

    • 著者名/発表者名
      重岡健太、大下浄治、安達洋平、中村優志
    • 学会等名
      第37回無機高分子研究討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ジチエノゲルモールのゲルマニウム上への直接的な置換基の導入2018

    • 著者名/発表者名
      鍋谷太志、安達洋平、大下浄治
    • 学会等名
      2018年 日本化学会中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スピロジチエノゲルモールへの電子供与性基の導入とその光学的、電気化学的特性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      近藤啓介、安達洋平、大下浄治
    • 学会等名
      2018年 日本化学会中四国支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Element-Bridged Biaryls as Building Units of Conjugated Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Joji Ohshita
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Benzo[d]dithieno[b,f]borepins and Their Polymers2018

    • 著者名/発表者名
      Yohei Adachi, Takanori Nomura, Fuka Arai, Joji Ohshita
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジチエノゲルモールを導入したポリシルセスキオキサンの合成と発光特性2018

    • 著者名/発表者名
      重岡健太、安達洋平、大下浄治
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ビスマス含有新規π共役化合物の合成と物性2018

    • 著者名/発表者名
      山路孝輔、安達洋平、大下浄治
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Group 14-Bridged Biaryls as Building Units of π-Conjugated Materials2018

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita
    • 学会等名
      The 7th annual meeting of Korean Silicon Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of New Photosensitizers with Ge-Bridged Bithiophene and Their Application to Dye-Sensitized Solar Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Adachi
    • 学会等名
      ISOS-XVIII & ASiS-6
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジチエノゲルモールを導入したポリシルセスキオキサンの合成と芳香族ニトロ化合物のセンシング2017

    • 著者名/発表者名
      重岡健太、大下浄治、大山陽介、中村優志
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ジチエノシロール/ゲルモールと三価ホウ素をビルディングユニットとする新規D-A 型共役系ポリマーの合成2017

    • 著者名/発表者名
      安達洋平、大山陽介、Frieder Jaekle、大下浄治
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規スピロ型ゲルモール化合物の合成と一重項酸素発生特性2017

    • 著者名/発表者名
      林 佑弥、榎 俊昭、大山 陽介、大下 浄治
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ジチエノゲルモールを有するポリチオフェンの合成と半導体特性2017

    • 著者名/発表者名
      鷺坂利澄、安達洋平、大下浄治、大山陽介、中島真実、功刀義人
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 三価ホウ素とジチエノシロール/ゲルモールをビルディングユニットとする新規D-A型共役系ポリマー2017

    • 著者名/発表者名
      安達洋平、大山陽介、Frieder Jaekle、大下浄治
    • 学会等名
      第21回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ジチエノゲルモールをπスペーサーとするD-π-A型色素の合成と色素増感太陽電池への応用2017

    • 著者名/発表者名
      鍋谷太志、安達洋平、大下浄治
    • 学会等名
      第21回ケイ素化学協会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ジチエノゲルモールをπスペーサーとする新規D-π-A-π-A型有機色素のDSSC特性2017

    • 著者名/発表者名
      安達洋平、大山陽介、柴山直之、大下浄治
    • 学会等名
      第36回無機高分子研究討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カゴ型ゲルマセスキオキサン類の電子受容性2017

    • 著者名/発表者名
      大下浄治
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ジシランの光反応性を利用した無機酸化物の表面修飾2017

    • 著者名/発表者名
      大下浄治
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Si- and Ge-bridged Biaryls as Components of New Polymeric Materials2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita
    • 学会等名
      American Chemical Society 254th National Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Si- and Ge-bridged Biaryls as Building Units of Conjugated Polymeric Materials2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita
    • 学会等名
      ICAPST2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Germanium-containing Conjugated Organic Materials2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita
    • 学会等名
      EASPAT2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Si and Ge in π-Conjugated Materials2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ohshita
    • 学会等名
      International Symposium on Environmentally Friendly Smart Materials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] "Germanium and Tin in Conjugated Organic Materials" in Main Group Strategies towards Functional Hybrid Materials (eds F. Jaekle, T. Baumgartner)2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Adachi, J. Ohshita
    • 総ページ数
      28
    • 出版者
      John Wiley & Sons
    • ISBN
      9781119235972
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 広島大学大学院先進理工系科学研究科有機元素材料化学研究室

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/orgmtrls/Ohshita_Group/Ohshita_Group-Home.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/orgmtrls/Ohshita_Group/Ohshita_Group-Home.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 有機材料化学研究室 研究概要とトピックス

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/orgmtrls/Ohshita_Group/Research.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-05-23  

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