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複素環を有するTTF誘導体を用いた外場応答型伝導体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K05264
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35030:有機機能材料関連
研究機関大阪府立大学

研究代表者

藤原 秀紀  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70290898)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード有機伝導体 / 伝導性 / 磁性 / πーd相互作用 / TTF / 複素環 / X線構造解析 / 光機能性 / 分子性伝導体 / 外場応答性 / プロトン移動 / 分子内電子移動
研究成果の概要

窒素原子が磁性金属原子へ強く配位可能な1,3,4-チアジアゾールやピリジン、ピラジン、ピリミジンなどの複素環を置換した各種TTF誘導体を合成した。また、その各種カチオンラジカル塩を作製し、その結晶構造と伝導性・磁気的性質、特に磁性遷移金属アニオンとの相互作用を明らかにした。また、ジアザキノイド骨格を有する拡張型TTF誘導体を開発し、その構造と光学的、電子的性質を明らかにした。特に、印加電場の違いによって鮮やかな色調変化を示すエレクトロクロミック特性を有することや、窒素原子の導入による蛍光性の発現、凝集誘起発光挙動なども明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、①複素環を有する各種ドナー分子を用いた新たな伝導性塩の開発に成功し、その構造と電気的・磁気的物性に関する知見を得た、②溶媒極性の変化によって互変異性を誘起し、その電子供与性や光機能性が大きく変化するドナー分子の開発に成功した、③複素環の導入により顕著なエレクトロクロミック挙動を示す拡張型TTF誘導体の開発に成功し、さらに低温における強い蛍光発光の誘起も見出した。本研究を通じて得られた複素環を有するドナー分子の各種機能性に関する成果は、外場応答性を示す有機材料の今後の研究開発に向けた有益な知見となったと考えられる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 2件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] A dicyanomethyl radical stabilized by ferrocene: a new building block for radical-based dynamic covalent chemistry with redox activity2022

    • 著者名/発表者名
      Ishimoto Misato、Sakamaki Daisuke、Fujiwara Hideki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 58 号: 21 ページ: 3553-3556

    • DOI

      10.1039/d1cc07253f

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Double Heterohelicenes Composed of Benzo[b]- and Dibenzo[b,i]phenoxazine: A Comprehensive Comparison of Their Electronic and Chiroptical Properties2021

    • 著者名/発表者名
      Sakamaki Daisuke、Tanaka Shunya、Tanaka Katsuki、Takino Mayu、Gon Masayuki、Tanaka Kazuo、Hirose Takashi、Hirobe Daichi、Yamamoto Hiroshi M.、Fujiwara Hideki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 12 号: 38 ページ: 9283-9292

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.1c02896

    • NAID

      120007185774

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic Conductors with Narrow Bandwidth Based on 2-(Pyran-4-ylidene)-1,3-dithiole2021

    • 著者名/発表者名
      Shirahata Takashi、Ikeda Masahide、Watadzu Hiroshi、Fujiwara Hideki、Maruyama Takashi、Yamabe Tokio、Misaki Yohji
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 94 号: 4 ページ: 1331-1339

    • DOI

      10.1246/bcsj.20200406

    • NAID

      130008037373

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photophysical properties of 4-(5-methylthiophen-2-yl)pyridinium-cyclic enolate betaine dyes tuned by control of twisted intramolecular transfer2021

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yuichiro、Suzuki Naoya、Maeda Takeshi、Fujiwara Hideki、Yagi Shigeyuki
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 45 号: 22 ページ: 9770-9779

    • DOI

      10.1039/d1nj00714a

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Physical Properties of Tetrathiafulvalene-8-Quinolinato Zinc(II) and Nickel(II) Complexes2021

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto Keijiro、Yamamoto Shinya、Fujiwara Hideki
    • 雑誌名

      Inorganics

      巻: 9 号: 2 ページ: 11-11

    • DOI

      10.3390/inorganics9020011

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental evidence for Zeeman spin-orbit coupling in layered antiferromagnetic conductors2021

    • 著者名/発表者名
      Ramazashvili R.、Grigoriev P. D.、Helm T.、Kollmannsberger F.、Kunz M.、Biberacher W.、Kampert E.、Fujiwara H.、Erb A.、Wosnitza J.、Gross R.、Kartsovnik M. V.
    • 雑誌名

      npj Quantum Materials

      巻: 6 号: 1 ページ: 7-7

    • DOI

      10.1038/s41535-021-00309-6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis and Electronic Properties of Directly Linked Dihydrodiazatetracene Dimers2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Katsuki、Sakamaki Daisuke、Fujiwara Hideki
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 27 号: 13 ページ: 4430-4438

    • DOI

      10.1002/chem.202005005

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen bond-rigidified planar squaraine dye and its electronic and organic semiconductor properties2020

    • 著者名/発表者名
      Maeda Takeshi、Liess Andreas、Kudzus Astrid、Krause Ana-Maria、Stolte Matthias、Amitani Hitoshi、Yagi Shigeyuki、Fujiwara Hideki、Wuerthner Frank
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 68 ページ: 9890-9893

    • DOI

      10.1039/d0cc04306k

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Tetrathiafulvalene‐Inserted Diphenoquinone: Synthesis, Structure, and Dynamic Redox Property2020

    • 著者名/発表者名
      Mitsuoka Misaki、Sakamaki Daisuke、Fujiwara Hideki
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 26 号: 62 ページ: 14144-14151

    • DOI

      10.1002/chem.202002291

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic properties of honeycomb-based spin models in verdazyl-based salts2019

    • 著者名/発表者名
      S. Miyamoto, Y. Iwasaki, N. Uemoto, Y. Hosokoshi, H. Fujiwara, S. Shimono, H. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Materials

      巻: 3 号: 6 ページ: 064410-064410

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.3.064410

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extreme Multi-Point van der Waals Interaction: Isolable Dimers of Phthalocyanines Substituted with Pillar-like Azaacenes2019

    • 著者名/発表者名
      H. Saeki, D. Sakamaki, H. Fujiwara, S. Seki
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 10 号: 39 ページ: 8939-8945

    • DOI

      10.1039/c9sc01739a

    • NAID

      120006895585

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of a novel bromine complex and its application in organic synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      . Nishio, K. Yubata, Y. Wakai, K. Notsu, K. Yamamoto, H. Fujiwara, H. Matsubara
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 75 号: 10 ページ: 1398-1405

    • DOI

      10.1016/j.tet.2019.01.055

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 非対称型ヘテロアセンを用いた軸性キラル分子の合成と電子的性質2022

    • 著者名/発表者名
      石川周平、藤原秀紀、酒巻大輔
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] オキソカーボン中心骨格を持つ近赤外吸収ポリメチン色素のジラジカル特性2022

    • 著者名/発表者名
      岡大志、前田壮志、酒巻大輔、藤原秀紀、八木繁幸、小西龍生、鎌田賢司
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] オキソカーボン酸を中心骨格に持つ近赤外吸収ポリメチン色素の中間的な開殻性2021

    • 著者名/発表者名
      岡大志、前田壮志、酒巻大輔、藤原秀紀、八木繁幸
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] フェノキシラジカルを導入した拡張 TTF 誘導体の開発2021

    • 著者名/発表者名
      服部美鈴、酒巻大輔、藤原秀紀
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 配位結合部位としてのピリジル基を有する動的共有結合性ラジカルの開発2021

    • 著者名/発表者名
      長谷川大輝、酒巻大輔、藤原秀紀
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ジアザキノイド骨格を有する拡張型 TTF 分子の開発2021

    • 著者名/発表者名
      溝川舜介、松田瞳、酒巻大輔、藤原秀紀
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 1,3-ジチオール環を置換した新規スクアライン色素の合成と物性2021

    • 著者名/発表者名
      村田司、酒巻大輔、岡大志、前田壮志、八木繁幸、藤原秀紀
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 1 つまたは 2 つのジシアノメチルラジカルを導入したフェロセン誘導体の合成と動的共有結合特性2021

    • 著者名/発表者名
      石本実里、酒巻大輔、藤原秀紀
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] フラビリウム骨格とオキソカーボン酸残基からなるポリメチン色素の開殻性評価2021

    • 著者名/発表者名
      大野友彰、岡大志、前田壮志、酒巻大輔、藤原秀紀、八木繁幸
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Benzo[b]phenoxazine および benzo[b]phenothiazine の酸化的二量化によるダブルヘテロヘリセンの合成と構造・電子的性質2021

    • 著者名/発表者名
      田中駿也、田中克輝、瀧野真由、酒巻大輔、藤原秀紀
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Benzo[b]phenoxazine および benzo[b]phenothiazine の酸化的二量化によるダブルヘテロヘリセンの合成と構造・電子的性質2021

    • 著者名/発表者名
      田中駿也、田中克輝、瀧野真由、酒巻大輔、藤原秀紀
    • 学会等名
      2021年度分子エレクトロニックデバイス研究所&機能性有機材料開発研究センター 合同オンライン研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ジアザキノイド骨格を有する拡張型 TTF 分子の開発2021

    • 著者名/発表者名
      溝川舜介、松田瞳、酒巻大輔、藤原秀紀
    • 学会等名
      2021年度分子エレクトロニックデバイス研究所&機能性有機材料開発研究センター 合同オンライン研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] フェノキシラジカルを導入した拡張TTF誘導体の開発2021

    • 著者名/発表者名
      服部 美鈴、酒巻 大輔、藤原 秀紀
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ジシアノメチルラジカルを導入したフェロセン誘導体の合成と動的共有結合特性2021

    • 著者名/発表者名
      石本 実里、酒巻 大輔、藤原 秀紀
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 1,3-ジチオール環を置換した新規スクアライン色素の合成と物性2021

    • 著者名/発表者名
      村田 司、酒巻 大輔、岡 大志、前田 壮志、八木 繁幸、藤原 秀紀
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ジアザキノイド骨格を有する拡張型TTF分子の開発2021

    • 著者名/発表者名
      溝川 舜介、松田 瞳、酒巻 大輔、藤原 秀紀
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 含窒素ヘテロテトラセンの酸化的二量化によるダブルヘテロヘリセンの合成・構造・原始的性質2021

    • 著者名/発表者名
      田中 駿也、田中 克輝、瀧野 真由、酒巻 大輔、藤原 秀紀
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] フラビリウム骨格とオキソカーボン酸残基からなる近赤外吸収色素の合成と物性2021

    • 著者名/発表者名
      大野 友彰、前田 壮志、酒巻 大輔、岡 大志、八木 繁幸、藤原 秀紀
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 拡張キノン骨格を有する TTF の合成、構 造および動的レドックス特性2020

    • 著者名/発表者名
      三岡 美紗稀、酒巻 大輔、藤原 秀紀
    • 学会等名
      基礎有機化学会 若手オンラインシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 異なる位置で連結したジヒドロジアザテ トラセン二量体の合成と電子的性質2020

    • 著者名/発表者名
      田中 克輝、酒巻 大輔、藤原 秀紀
    • 学会等名
      基礎有機化学会 若手オンラインシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] オキソカーボン酸残基を中心骨格に有する近赤外吸収色素の開殻性評価2020

    • 著者名/発表者名
      岡大志,前田壮志,酒巻大輔,八木繁幸,藤原秀紀
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 非局在化したラジカルを有する TTF の合成・構造・電子物性2019

    • 著者名/発表者名
      三岡美紗稀,酒巻大輔,藤原秀紀
    • 学会等名
      第30回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 異なる位置で連結したジアザテトラセン二量体の合成と電子的性質2019

    • 著者名/発表者名
      田中克輝,酒巻大輔,藤原秀紀
    • 学会等名
      第30回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 含窒素複素環を置換したTTF誘導体を用いた複合機能性物質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      西村友樹,酒巻大輔,藤原秀紀
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機磁性超伝導体κ-(BETS)2FeBr4の電子熱容量の磁場方向依存性の検出2019

    • 著者名/発表者名
      福地宗太郎,山下智史,圷広樹,中澤康浩,藤原秀紀
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 新しい臭素代替試薬DITBの合成2019

    • 著者名/発表者名
      西尾勇弥、湯畑康太朗、若井裕太郎、能津光太郎、山本克巳、藤原秀紀、松原浩
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 対称および非対称に連結したジアザテトラセン二量体の合成と電子的性質2019

    • 著者名/発表者名
      田中克輝、酒巻大輔、藤原秀紀
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 非局在化したラジカルを有するTTFの合成・構造・電子物性2019

    • 著者名/発表者名
      三岡美紗稀、酒巻大輔、藤原秀紀
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ジアザフルオレノンを有するD-A型複合分子を用いた光機能性物質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      松本悠希、酒巻大輔、藤原秀紀
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 含窒素複素環を置換したTTF誘導体を用いた複合機能性物質の開発2019

    • 著者名/発表者名
      西村友樹、山口美奈代、酒巻大輔、藤原秀紀
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of new magnetic conductors using the TTF derivative substituted with a 1,3,4-thiadiazole2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Fujiwara, Minayo Yamaguchi
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry, 2018 (ICCC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] キノイド構造を有するD-A型機能性物質の開発2018

    • 著者名/発表者名
      福井詩乃、松本悠希、藤原秀紀
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 含窒素複素環を置換したTTF誘導体を用いた複合機能性物質の開発2018

    • 著者名/発表者名
      山口美奈代、藤原秀紀
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 大阪府立大学理学系研究科分子科学専攻 藤原研究室

    • URL

      http://www.c.s.osakafu-u.ac.jp/~hfuji/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 藤原研究室 Publications

    • URL

      http://www.c.s.osakafu-u.ac.jp/~hfuji/Publications.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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