アセン類の光二量化反応を活用した結晶性有機ナノ空孔材料の創成

• 研究課題/領域番号: 26600004
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノ構造化学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 鈴木 充朗 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (20724959)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 自己組織化 / 共有結合性有機構造体 / 結晶性多孔質材料

研究成果の概要

本研究は，化学安定性の高い結晶性多孔質有機材料の創製をめざし，アセンの光二量化を鍵反応とする共有結合性有機構造体の構築に挑むものである．本助成期間中は，構造体の構成要素となる環状化合物の合成に注力した．検討の結果，1ステップでジアミン誘導体とボロン酸誘導体を計6ユニット連結し，環状化合物を効率良く合成できる条件をみいだした．連結ユニットとなるジアザボロール骨格は，可逆的に形成できるとともに加水分解に対して比較的安定であり，本研究の目的に合致する結合モチーフである．今回得た知見は，アセンの光二量化による構造体合成への足場になるとともに，それ自体でも多様な新規構造体合成に応用可能だと考えられる．

研究成果

• [雑誌論文] Photoprecursor Approach Enables Preparation of Well-Performing Bulk-Heterojunction Layers (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Suzuki, Y. Yamaguchi, K. Takahashi, K. Takahara, T. Koganezawa, S. Masuo, K. Nakayama, and H. Yamada
  • 雑誌名: ACS Appl. Mater. Interfaces 巻: 8 号: 13 ページ: 8644-8651
  • DOI: 10.1021/acsami.6b00345
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evaluation of semiconducting molecular thin films solution-processed via the photoprecursor approach: the case of hexyl-substituted thinoanthracenes (2015)
  • 著者名/発表者名: C. Quinton, M. Suzuki, Y. Kaneshige, Y. Tatenaka, C. Katagiri, Y. Yamaguchi, D. Kuzuhara, N. Aratani, K. Nakayama, H. Yamada,
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. C 巻: 3 号: 23 ページ: 5995-6005
  • DOI: 10.1039/c5tc00794a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of the charge transfer efficiency of organic thin-film photovoltaic devices fabricated using a photoprecursor approach (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Masuo, W. Sato, Y. Yamaguchi, M. Suzuki, K. Nakayama, and H. Yamada
  • 雑誌名: Photochem. Photobiol. Sci 巻: - 号: 5 ページ: 883-890
  • DOI: 10.1039/c4pp00477a
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An Optically and Thermally Switchable Electronic Structure Based on an Anthracene--BODIPY Conjugate (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Aotake,M. Suzuki, K. Tahara, D. Kuzuhara, N. Aratani, N. Tamai, H. Yamada*
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 21 号: 13 ページ: 4966-4974
  • DOI: 10.1002/chem.201406384
  • NAID: 120006334983
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 9,9’-Anthryl-Anthroxyl Radicals: Strategic Stabilization of Highly Reactive Phenoxyl Radicals (2015)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Aotake, Mitsuharu Suzuki, Naoki Aratani, Junpei Yuasa, Daiki Kuzuhara, Hironobu Hayashi, Haruyuki Nakano, Tsuyoshi Kawai, Jishan Wu Hiroko Yamada
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 51 号: 31 ページ: 6734-6737
  • DOI: 10.1039/c4cc10104a
  • NAID: 120006334970
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoprecursor approach as an effective means for preparing multilayer organic semiconducting thin films by solution processes (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamaguchi, M. Suzuki, T. Motoyama, S. Sugii, C. Katagiri, K. Takahira, S. Ikeda, H. Yamada*, K. Nakayama*
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 4 号: 1 ページ: 7151-7151
  • DOI: 10.1038/srep07151
  • NAID: 120005716846
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 塗布光変換型フラーレン材料の合成と有機薄膜太陽電池への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川尻 和己，川ノ上 貴裕，大和 雅樹，寺井 健悟，山口 裕二，鈴木 充朗，中山 健一，山田 容子
  • 学会等名: 日本化学会第９６春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 積層型有機光電変換層への応用を志向した塗布光変換型p型半導体材料の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 永見 直斗，内永 憲佑，C. Quinton，高平 勝也，山口 裕二，鈴木 充朗，中山 健一，山田 容子
  • 学会等名: 日本化学会第９６春季年会
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Photoprecursor approach towards efficient solution-processed organic solar cells (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Suzuki, Y. Yamaguchi, K. Nakayama, H. Yamada
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii Convention Center (Honolulu, Hawaii, USA)
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Controlling vertical composition profile in organic photovoltaic active layers through the photoprecursor approach (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Suzuki, Y. Yamaguchi, K. Nakayama, H. Yamada
  • 学会等名: 2015 MRS Fall Meeting & Exhibit
  • 発表場所: Hynes Convention Center (Boston, Massachusetts, USA)
  • 年月日: 2015-11-29
  • 国際学会
• [学会発表] Optimizing the morphology of organic bulk heterojunction films using solvent additives in the photoprecursor approach (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamaguchi, M. Suzuki, T. Koganezawa, H. Yamada, K. Nakayama
  • 学会等名: 2015 MRS Fall Meeting & Exhibit
  • 発表場所: Hynes Convention Center (Boston, Massachusetts, USA)
  • 年月日: 2015-11-29
  • 国際学会
• [学会発表] Solution-processable photoprecursors of narrow band gap molecular semiconductors for organic photovoltaic applications (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Suzuki, Y. Yamaguchi, K. Nakayama, H. Yamada
  • 学会等名: International Symposium for Photo- and Electro-Molecular Machines
  • 発表場所: CEMES-CNRS Research Laboratory (Toulose, France)
  • 年月日: 2015-10-06
  • 国際学会
• [学会発表] 光前駆体法を用いた積層型光電変換層の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木充朗，山口裕二，中山健一，山田容子
  • 学会等名: 2015年光化学討論会
  • 発表場所: 大阪市立大（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] ジケトピロロピロール骨格をもつｐ型有機半導体分子の可溶性光前駆体：合成と性質および塗布型太陽電池への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内永憲佑，山口裕二，高平勝也，鈴木充朗，中山健一，山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 溶液塗布型有機薄膜太陽電池を指向したピラジノ[2,3-g]キノキサリン誘導体の合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 青竹達也，鈴木充朗，山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] アンスラセン－ベンゾチアジアゾール連結分子の光前駆体の合成と塗布型有機薄膜太陽電池への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本秦平，山口裕二，高平勝也，鈴木充朗，中山健一，山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 積層型有機薄膜太陽電池への応用を志向した塗布光変換型ホール輸送材料の合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 仲内阿季，鈴木充朗，荒谷直樹，山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] アントラセンのα-ジケトン型光前駆体を連結したフラーレン誘導体の合成と性質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川ノ上貴裕，鈴木充朗，荒谷直樹，山田容子
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 光脱離型可溶化ユニットをもつジケトピロロピロール誘導体の合成と塗布変換型有機薄膜太陽電池への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内永憲佑，山口裕二，鈴木充朗，高平勝也，中山健一，山田容子
  • 学会等名: 2014年光化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-10-11 – 2014-10-13
• [学会発表] ベンゾチアジアゾール－アントラセン連結化合物の光前駆体の合成と塗布型有機薄膜太陽電池への応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本秦平，山口裕二，高平勝也，鈴木充朗，中山健一，山田容子
  • 学会等名: 2014年光化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス（北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-10-11 – 2014-10-13
• [学会発表] Photovoltaic performance of bulk heterojunction thin films prepared through the photoprecursor approach (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Suzuki, Y. Yamaguchi, S. Yamamoto, K. Takahira, K. Nakayama, H. Yamada
  • 学会等名: NIMS Conference 2014
  • 発表場所: エポカルつくば（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2014-07-01 – 2014-07-03
• [学会発表] Solution-processed organic photovoltaic cells fabricated via the photoprecursor aproach using a-diketone derivatives of acenes (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Suzuki, Y. Yamaguchi, K. Uchinaga, S. Yamamoto, K. Nakayama, H. Yamada
  • 学会等名: 225th ECS Meeting
  • 発表場所: Hilton Bonnet Creek, Orland (USA)
  • 年月日: 2014-05-11 – 2014-05-15
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://mswebs.naist.jp/LABs/env_photo_greenmat/Yamada_Research_Group/index.html