| 研究課題/領域番号 |
20K05465
|
|---|
| 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33010:構造有機化学および物理有機化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 滋賀県立大学 |
|---|
研究代表者 |
北村 千寿 滋賀県立大学, 工学部, 教授 (60295748)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
|
|---|
| キーワード | 有機合成 / 多環式芳香族分子 / アセン / テトラセン / 光物性 / 光耐久性 / 有機半導体 / 多環式芳香族 / 5員環縮環 / 酸化還元 / 多環式芳香族炭化水素 / 電荷移動度 / 構造物性相関 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
次世代の有機半導体材料として有望であるが光にさらすと壊れやすい（数時間内で壊れる）欠点があり実用性が乏しい多環式芳香族炭化水素分子群がある。これらに対し独自の骨格縮環の合成手法を適用して、新しい構造的特徴を有する分子を系統的に合成し、それらの機能評価を行う。光耐久性に強く影響をもたらす要因を解明していきながら、極限まで高い光耐久性（数か月経過でもほとんど壊れない）をもつ有機半導体材料の創出を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
テトラセン骨格に５員環縮環（インデン縮環およびシクロペンテン縮環）を施した分子は、異常に高い光耐久性を有することを見出した。５員環縮環の位置と数による光耐久性の影響を調べるために、新たな５員環縮環したテトラセン誘導体の合成を行い、その物性を調査した。１箇所に５員環縮環をもつ分子よりも、２箇所に５員環縮環をもつ分子の方がかなり高い光耐久性を有することを明らかにした。インデン縮環とシクロペンテン縮環を比較すると、シクロペンテン縮環した分子の方がより光耐久性が優れていることがわかった。インデン縮環上のフェニル基上の置換基の電子的効果を検討すると、電子供与基を導入するとやや不安定化することを見出した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機分子を電子デバイスへ実装する上で製品を長く使うため、材料の長寿命化が重要な課題である。ベンゼン環が直線方向に４個縮環した骨格のテトラセンは有機半導体として有望な分子と見なされてきたが、薄膜形成時に溶液処理法を用いることを想定した場合、溶液状態では、光と空気の共存下では酸化が速く進む問題があり、溶液処理法に適していなかった。今回調査を行った５員環縮環を施したテトラセン誘導体は、溶液状態でも光酸化の速度がかなり遅く（４週間で３％程度）、ｐ型半導体特性を示すものもあったことから、有機半導体として有望な物質であることを示すことができた。
|
