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σ対称性軌道間相互作用を活用した電荷輸送性有機分子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18K19067
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分33:有機化学およびその関連分野
研究機関埼玉大学

研究代表者

古川 俊輔  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (70625590)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードσ共役化合物 / σ-π混合非局在系分子 / 有機半導体 / 電荷輸送 / 3次元的分子間相互作用 / 電界効果トランジスタ / ポリヨードベンゼン / σ非局在系分子 / σ芳香族化合物 / 電荷輸送性分子 / 有機トランジスタ / 電荷輸送材料 / σ対称性軌道 / ポリヨードアレーン
研究成果の概要

本研究の目的は,σ対称性軌道間の相互作用を活用した電荷輸送性有機分子の学理を構築し,3次元的な電荷輸送を実現するための足掛かりとすることである.
本研究では「直交σ共役系分子」および「σ-π混合共役系分子」という新たな分子系を合成し,電荷輸送能の評価を行った.
直交σ共役系分子の合成は困難を極め,目的化合物は得られなかった.もう一つの標的化合物「σ-π混合共役系分子」の合成は反応条件を最適化することでいくつかの化合物が合成でき,これらの分子軌道が三次元的に相互作用を示すネットワーク構造を形成することを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来までの電荷輸送性有機半導体の化学はπ共役化合物を主軸としたものであった.本研究で取り扱ったσ非局在系化合物は,従来までのπ共役化合物とは軌道対称性が異なるものの,電荷輸送性分子として機能する可能性を実験的および理論化学的に明らかにした点で学術的に意義深い.さらにσ非局在系化合物は,電荷輸送において重要な要素「3次元的な分子間相互作用」と誘起しやすいことも明らかになり,π共役化合物の問題点を克服できる可能性を示唆した.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Anionic Stannaferrocene and Its Unique Electronic State2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Masaichi、Matsunaga Naoki、Hamada Jumpei、Furukawa Shunsuke、Tada Tomofumi、Herber Rolfe H.
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 号: 2 ページ: 163-165

    • DOI

      10.1246/cl.180880

    • NAID

      130007590723

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inverted Sandwich Rh Complex Bearing a Plumbole Ligand and Its Catalytic Activity2019

    • 著者名/発表者名
      Saito Masaichi、Nakada Marisa、Kuwabara Takuya、Owada Ryota、Furukawa Shunsuke、Narayanan Radhika、Abe Minori、Hada Masahiko、Tanaka Ken、Yamamoto Yoshihiko
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 38 号: 16 ページ: 3099-3103

    • DOI

      10.1021/acs.organomet.9b00339

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis and properties of perfluoroalkylated TIPS-pentacenes2019

    • 著者名/発表者名
      Agou Tomohiro、Suzuki Seima、Kanno Yasunori、Hosoya Takaaki、Fukumoto Hiroki、Mizuhata Yoshiyuki、Tokitoh Norihiro、Suda Yuki、Furukawa Shunsuke、Saito Masaichi、Kubota Toshio
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 75 号: 47 ページ: 130678-130678

    • DOI

      10.1016/j.tet.2019.130678

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ポリヨードフェニル基をσ対称性非局在ユニットとしたσ-π混合共役化合物の合成2020

    • 著者名/発表者名
      髙田侑希,古川俊輔,斎藤雅一
    • 学会等名
      日本化学会 第99春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Charge Transport Properties of Polyiodobenzenes Bearing σ-Symmetric Delocalized Orbitals2019

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Furukawa
    • 学会等名
      HALCHEM IX
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Properties of σ-π Mixed Delocalized Compounds bearing a Pentaiodophenyl Group as a σ-Symmetric Delocalized Unit2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Takada, Shunsuke Furukawa, Masaichi Saito
    • 学会等名
      HALCHEM IX
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] σ対称性の環状非局在軌道を有するポリヨードベンゼンの電荷輸送特性とその理論化学的評価2019

    • 著者名/発表者名
      髙田侑希,山岸正和,岡本敏宏,竹谷純一,古川俊輔,斎藤雅一
    • 学会等名
      第45回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ポリヨードフェニル基をσ対称性非局在ユニットとしたσ-π混合共役化合物の合成2019

    • 著者名/発表者名
      髙田侑希,古川俊輔,斎藤雅一
    • 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σ対称性軌道を有するポリヨードベンゼンの電荷輸送特性とその理論化学的考察2018

    • 著者名/発表者名
      髙田侑希,山岸正和,岡本敏宏,竹谷純一,古川俊輔,斎藤雅一
    • 学会等名
      第29回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] σ対称性の環状非局在軌道を有するポリヨードベンゼンの電荷輸送特性およびその理論化学的評価2018

    • 著者名/発表者名
      髙田侑希,山岸正和,岡本敏宏,竹谷純一,古川俊輔,斎藤雅一
    • 学会等名
      第45回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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