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Synergistic catalysis for the sustainable synthesis of semiconducting polymers

研究課題

研究課題/領域番号 22K20547
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

高橋 慶子 (ラスカムクリスティーヌ)  沖縄科学技術大学院大学, パイ共役ポリマーユニット, 教授 (70960970)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードPolymers / Conjugated Polymers / Semiconducting Polymers / CH activation / Polymerization kinetics / KCTP / CDC / OECTs / Polymerization Kinetics / Glycolated Polythiophene / Reactivity Ratios / Thiophene Monomers / Copolymer Structure / Monomer Structure Impact / Semiconducting polymers / CDC coupling / Organic electronics / C-H functionalization
研究開始時の研究の概要

DArP has attracted significant interest as a more atom economical approach to synthesize semiconducting polymers. Typically, semiconducting polymers are synthesized using metal-catalyzed cross-coupling reactions. In DArP, only one of the coupling partners needs to be functionalized. I will investigate CDC polymerizations - they eliminate the need to prefunctionalize the monomers making the synthesis even more atom economical. The research implementation plan above highlights the steps that will be taken to advance CDC polymerizations.

研究成果の概要

近年、半導体ポリマーは、OLED、OFET、OPV、さらに生物医学センサーやバイオエレクトロニクスへの応用に大きな関心を集めています。しかし、これらの材料の合成はコストと時間がかかり、環境的に持続不可能です。私たちはCDC重合とKCTPを用いて合成効率を向上させました。主な成果は、テトラフルオロベンゼンと組み合わせたフランやチオフェンと組み合わせたジフルオロベンゾチアジアゾールなどの新モノマーの特定、5倍の速度加速を実現するDA型モノマーの開発です。これにより、半導体ポリマーの効率的で持続可能な合成プロセスが可能となり、有機電子デバイスの性能向上に貢献します。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Our research enhances the synthesis of semiconducting polymers, crucial for applications in OLEDs, OFETs, OPVs, and bioelectronics. Our findings improve efficiency, cost-effectiveness, and sustainability, driving broader and enhanced applications in organic electronics.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 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 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 15件、 招待講演 16件)

  • [国際共同研究] Stanford University/Cornell University/University of Chicago(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] The unexpected fast polymerization during the synthesis of a glycolated polythiophene2024

    • 著者名/発表者名
      Bakry, A.; Yadav, P.; Chen, S. Y.; Luscombe, C.K.
    • 雑誌名

      Faraday Discussions

      巻: 250 ページ: 74-82

    • DOI

      10.1039/d3fd00146f

    • 関連する報告書
      2023 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] Quantitative comparison of the compolymerization kinetics in catalyst-transfer copolymerization of polythiophenes (submitted)2024

    • 著者名/発表者名
      He, Y.; Luscombe, C. K.
    • 雑誌名

      Polym. Chem.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 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] Cross-Dehydrogenative Coupling Polymerization via C-H Activation for the Synthesis of Conjugated Polymers2023

    • 著者名/発表者名
      Baitan Chakraborty and Christine Luscombe
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 62 号: 21

    • DOI

      10.1002/anie.202301247

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The unexpected fast polymerization during the synthesis of a glycolated polythiophene2024

    • 著者名/発表者名
      Luscombe, C. K.
    • 学会等名
      ACS Spring National Meeting, New Orleans, US
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Controlled synthesis of semiconducting polymers and their applications to synthesize organic mixed ionic/electronic conductors2023

    • 著者名/発表者名
      Luscombe, C. K.
    • 学会等名
      14th Advanced Polymers via Macromolecular Engineering, Paris France
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of semiconducting polymers by polycondesnations based on direct arylation and catalyst transfer2023

    • 著者名/発表者名
      Luscombe, C. K.
    • 学会等名
      72nd SPSJ Annual Meeting, Gunma, Japan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Controlled synthesis of conjugated polymers2023

    • 著者名/発表者名
      Luscombe, C. K.
    • 学会等名
      23-1 高分子学会講演会 (オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] C-H activation of the synthesis of semiconducting polymers2023

    • 著者名/発表者名
      Luscombe, C. K.
    • 学会等名
      The 13th SPSJ International Polymer Conference, Sapporo, Japan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Advances in semiconducting polymer synthesis2023

    • 著者名/発表者名
      Luscombe, C. K.
    • 学会等名
      ACS Science Talk (online)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The unexpected fast polymerization during the synthesis of a glycolated polythiophene2023

    • 著者名/発表者名
      Luscombe, C. K.
    • 学会等名
      Chemical Science Symposium 2023: Chemistry of Polymers, London, UK
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The unexpected fast polymerization during the synthesis of a glycolated polythiophene2023

    • 著者名/発表者名
      Luscombe, C. K.
    • 学会等名
      Faraday Discussions 2023, Osaka, Japan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The unexpected fast polymerization during the synthesis of a glycolated polythiophene2023

    • 著者名/発表者名
      Luscombe, C. K.
    • 学会等名
      Japan-US Polymer Workshop, Okinawa, Japan
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Towards the efficient of semiconducting polymers (Plenary Talk)2023

    • 著者名/発表者名
      Luscombe, C. K.
    • 学会等名
      15th International Symposium on Functional Pi Systems, Raleigh, NC, US
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Towards the efficient syntheses of semiconducting polymers (Plenary Talk)2023

    • 著者名/発表者名
      Luscombe, C. K.
    • 学会等名
      Polymer Meeting 15, Bratislava, Slovakia
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synergistic approaches to synthesize semiconducting polymers2023

    • 著者名/発表者名
      Luscombe, C. K.
    • 学会等名
      Invited Seminar at Department of Chemistry, University of Oxford, UK
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synergistic catalysis for the synthesis of semiconducting polymers2023

    • 著者名/発表者名
      Christine K. Luscombe
    • 学会等名
      Sustainable energy materials and technologies for a low carbon future
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Towards a more efficient synthesis of semiconducting polymers2022

    • 著者名/発表者名
      Christine K. Luscombe
    • 学会等名
      2022 International Symposium on Natural Sciences
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synergistic dual transition metal catalysis for the synthesis of semiconducting polymers2022

    • 著者名/発表者名
      Christine K. Luscombe and Liwen Xing
    • 学会等名
      The 15thJapan-Belgium Symposium on Polymer Science
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Efficient syntheses of semiconducting polymers2022

    • 著者名/発表者名
      Christine K. Luscombe
    • 学会等名
      The 2nd Workshop on Ladder Polymer Science
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-09-01   更新日: 2025-01-30  

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