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協働的な運動性を付与した新規強誘電性材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K14606
研究種目

若手研究

配分区分基金
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
研究機関山形大学

研究代表者

山門 陵平  山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 助教 (90735549)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードインターロック分子 / 電荷移動錯体 / π共役系分子 / CT錯体 / 強誘電体材料 / 有機強誘電体材料 / インターロック構造
研究開始時の研究の概要

近年の情報通信社会の発展に対応するべく、強誘電体の技術革新が求められている。本研究課題では、有機強誘電体材料の一つである電荷移動(CT)錯体型強誘電体に着目し、CT錯体にインターロック構造を導入することで、安定な結晶の作製およびキュリー温度の上昇を目指す。また、インターロック構造の協働的な運動性を利用し、強誘電性材料の低電圧変換、高速応答の実現にも挑戦する。
本研究では、「分子配列の制御」と「安定な集合体の構築」の両立が可能な独創的かつ挑戦的な分子設計により、さまざまな材料構築を可能にする革新的手法を確立する。

研究成果の概要

本研究において、電子豊富なドナー性π電子系と、電子不足なアクセプター性π電子系を導入したインターロック型分子の合成に成功した。得られたインターロック型分子は、π電子系が積層した立体構造をとっており、効率的な分子内電荷移動錯体の形成を確認した。また、1H型ケトインダゾールの温和な条件下での合成手法についても見出すことに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、インターロック構造における、分子の運動性に自由度を残した適度な束縛に着目し、「分子配列の制御」と「安定な集合体の構築」の両立がを目指した独創的かつ挑戦的な研究である。さらに、さまざまな有機合成反応の過程において、興味深いリン光特性を示すケトインダゾール誘導体の合成方法を確立することに成功し、有機エレクトロニクス材料開発にも大きく貢献するものである。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of 3‐(Phenylcarbonyl)‐1 <i>H</i> ‐indazole Derivatives through Intramolecular Cyclization under Mild Conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Kuroyanagi Sota、Kikuchi Shumpei、Sumikoshi Shunsuke、Uwano Mizuho、Chiba Takayuki、Yamakado Ryohei、Okada Shuji
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 11 号: 11

    • DOI

      10.1002/ajoc.202200423

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis and Optical Properties of Multi-Substituted Keto-Indazole Derivative2022

    • 著者名/発表者名
      R. Yamakado, S. Kuroyanagi, S. Kikuchi and S. Okada
    • 学会等名
      MNC2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 温和な条件下での分子内環化反応による多置換インダゾール誘導体の合成2022

    • 著者名/発表者名
      黒栁宗太, 菊地駿平, 山門陵平, 岡田修司
    • 学会等名
      第32回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 自在に変調可能なオンデマンド材料の創製に向けた挑戦2022

    • 著者名/発表者名
      山門 陵平
    • 学会等名
      超分子創製化学セミナー(第89回)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and properties of indazole derivatives bearing donor / acceptorsubstituents2021

    • 著者名/発表者名
      黒柳 宗太, 菊地 駿平, 山門 陵平, 岡田 修司
    • 学会等名
      令和3年度化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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