| 研究課題/領域番号 |
20K05642
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
松本 祥治 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50302534)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 電気伝導性 / ハロゲン結合 / ヨウ素 / チオアミジウム塩 / チアゾロイソキノリニウム塩 / チアゾリウム－3－オラート / ヒドロキシイミダゾピリジニウム / 双性イオン / チアゾリウム-3-オラート / ヒドロキシチアゾロピリジニウム / 対アニオン / 双性イオン化合物 / 電気伝導度 / 光沢 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本申請研究は，ハロゲン原子同士で構築されるハロゲン結合に注目し，σ-ホール形成と電気陰性度に由来する電子密度増加といったハロゲン元素の異なる特性を協同的に利用した電気伝導性光沢材料の開発を目的としている。ヨウ素置換基をもった双性イオン化合物とヨウ素分子やフッ素化合物との複合体化により電気伝導性の獲得を目指す。σ-ホール形成と電子密度増加というハロゲン元素が持つ別々の特性を同時に利用した機能性材料ではこれまで注目されていない視点となる。また，低分子による光沢発現についても検討し，低有機分子材料での高効率電気伝導性と光沢の獲得，さらに各種測定および計算化学的手法を用いた発現機構解明を行う。
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| 研究成果の概要 |
ヨウ素原子を導入したチオアミジウム塩およびチアゾロイソキノリニウム塩，さらに双性イオン化合物であるチアゾリウム－３－オラートを合成し，電気伝導性と光沢能について検討した。その結果，いずれの化合物においても光沢能は見られなかったが，電気伝導性が確認された。とくに，チアゾロイソキノリニウム塩化合物ではハロゲン結合の相違による電気伝導性への影響を明らかにした。また，光沢能が確認されていた化合物のヘテロ原子を変更したヒドロキシイミダゾピリジニウム化合物について，ヨウ素との接触により光沢能は発現しなかったものの10の-3乗 S/cmという高い電気伝導度が得られることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，ヨウ素の酸化能とハロゲン結合能を協同的に利用することで電気伝導性を達成しており，さらにハロゲン結合の変化が物理的性質に影響を与えたことを示した初めての事例である。このことで，ハロゲン結合が単なる結合様式の一種にとどまらず，物性変化へも強く関与することを示すことができた。また，多様な骨格へと研究を広げることで，非金属による電気伝導性材料開発への多くの知見が得られた。主にヨウ素について研究することで，日本由来の資源であるヨウ素の有効活用とポテンシャルについて発信することができた。
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