| 研究領域 | 感応性化学種が拓く新物質科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
15H00931
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
俣野 善博 新潟大学, 自然科学系, 教授 (40231592)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2016年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | ジアザポルフィリン / 色素増感太陽電池 / 光電変換効率 / 吸収特性 / 電気化学特性 / 一重項酸素 / 有機化学 / 光物性 / ポルフィリン / 光線力学療法 / カップリング反応 / 増感剤 / 電荷移動 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、ジアザポルフィリン-ポルフィリン連結分子およびその関連化合物の合成法を確立し、異なるπ系の連結が生み出す物性面での相乗効果を明らかにした上で、近赤外光感応性を持つ医療用増感剤として利用するための道標をつけることである。本年度は、主に次の三つの課題に取り組んだ。(i)非対称置換されたπ共役ジアザポルフィリン誘導体の合成、(ii) (i)で得られたジアザポルフィリン誘導体の光物性、電気化学特性、および一重項酸素発生効率の解明、(iii) ジアザポルフィリン誘導体を用いた色素増感太陽電池の作製とデバイス特性の評価。まず、ジアザポルフィリン環β位の位置選択的な臭素化により得られるブロモ体を共通の出発原料として、鈴木―宮浦カップリング反応により、電子供与性置換基とカルボキシフェニル基で非対称に置換されたDonor-Acceptor型ジアザポルフィリンを系統的に合成した。また、得られた化合物のNMRスペクトル・吸収スペクトル・酸化還元電位・蛍光量子収率の測定およびDFT計算により、π系全体の構造、吸収特性、発光特性、および電気化学特性を調べた。その結果、ジアザポルフィリン環へのアミノ基の導入により大きな電荷移動特性が発現し、吸収帯の大幅な長波長化を達成できることが明らかとなった。次いで、高い光捕集能をもつジアザポルフィリン誘導体を増感剤とする色素増感太陽電池を作製し、デバイス特性を評価した。その結果、複数の電子供与性置換基の導入により光電変換効率が大幅に向上することが明らかとなった。さらに、医療用色素への展開を念頭に置き、一部の化合物について一重項酸素発生効率を評価し、水溶性を持つジアザポルフィリン誘導体を新たに合成した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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