| 研究課題/領域番号 |
19K22211
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
東原 知哉 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (50504528)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 半導体高分子 / 有機薄膜トランジスタ / 縮合的連鎖重合 / π共役高分子 / 環境低負荷 / アルドール縮合 / 電荷移動度 / 半導体材料 / 高分子合成 / 環境調和型重合法 / 精密重合 / π共役系高分子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
半導体高分子の合成手法として、一般には金属やハロゲンを有する芳香族モノマーの遷移 金属触媒による重縮合法が採用されている。本提案は、金属やハロゲンを使用しな いグリーンケミストリーを利用し、共鳴による反応性差をトリガーとした連鎖重合による 分子量、分子量分布の制御を可能にする画期的提案である。材料製造において脱離成分は 水のみという究極の環境調和型重合プロセスは、これからの環境重視社会において極めて重要な技術である。申請者らの先行研究以外に類例が全くなく、π共役系高分子合成手法 として第３世代の幕開けとなり、挑戦的研究としての意義が大きい。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、遷移金属やハロゲンを必要とせず、共鳴による反応性差をトリガーとしたπ共役系高分子材料の精密合成の一般的手法の確立を目的とした。実際に、アニオン性モノマーの分子内共鳴効果を利用したアルドール縮合反応に基づく新しい重縮合法の開発により、半導体高分子のポリ(オキシンドリデンチエニレンビニレン) (POTV) の合成に成功した。POTVを使用した有機電界効果トランジスタ (OFET) は、良好な半導体特性（ホール移動度： 2.24×10-4 cm2/V/sのp型特性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した合成手法により得られるポリマー材料は、残存遷移金属およびハロゲンが本質的にゼロであるため、従来法で得られるポリマー材料よりも電荷輸送トラップが少なく、高い電荷移動度をもつ有機トランジスタへの応用が期待できる。また半導体高分子材料の分子量や分子量分布は、それら機能に多大な影響を及ぼすため、π共役系高分子の合成において、遷移金属・ハロゲンフリー系かつリビング重合系の方法論の確立は学術上大きな意義を有する。
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