• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

分子アーキテクトニクスに向けた機能性分子合成と構造物性相関解明

計画研究

研究領域分子アーキテクトニクス:単一分子の組織化と新機能創成
研究課題/領域番号 25110004
研究機関大阪大学

研究代表者

家 裕隆  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (80362622)

研究期間 (年度) 2013-06-28 – 2018-03-31
キーワード有機化学 / ナノ材料 / 有機導体 / 少数電子素子 / 分子アーキテクトニクス
研究実績の概要

研究の全体構想は有機合成化学・構造有機化学に基づく機能性π電子系開発を切り口として、有機分子のエレクトロニクス応用に向けて基盤となる学術的成果を得ることである。この中で、本研究では分子アーキテクトニクスの実現に不可欠な“分子コンポーネント”を系統的に設計・開発し、分子構造に基づく物性と機能を明らかにすることを目的とする。具体的には、金属電極-有機分子界面での局所電子状態の解明と電荷輸送能の調節を目指した新規なアンカー分子、および、分子導線を開発する。さらに、これらの分子構造に起因する特徴を活かすことで、単分子ナノエレクトロニクス機能材料や集積化機能材料へと展開する。昨年度までに、分子導線に関して完全被覆型の鎖長10nmオリゴチオフェンの合成に成功し、その電子吸収スペクトル測定から物性評価を行なった。今年度は、このオリゴチオフェンの電気化学特性をサイクリックボルタンメトリー測定で明らかとした。さらに、両端にチオール誘導体アンカーを導入したオリゴチオフェンの開発も行なった。この分子を用いて走査型トンネル顕微鏡で単分子電気伝導度測定を行なった結果、剛直な分子構造に起因する電気伝導特性を明らかにすることができた。アンカー分子に関しては、正孔輸送特性を示す三脚型アンカー分子の吸着能の評価を行なった。さらに、分子内にSP3炭素を持たない三脚型アンカー分子の開発に着手し、重要中間体の合成まで達成した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

これまでに完全被覆型オリゴチオフェンの電気伝導特性評価まで達成することができたことに起因して、さらなる展開へと進めることできているため。

今後の研究の推進方策

これまでの知見を活かした分子開発を継続することで当初の予想以上の研究の進展が期待出来る状況である。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Naphtho[1,2-c:5,6-c']bis[1,2,5]thiadiazole-Containing pi-Conjugated Compound: Non-fullerene Electron Acceptor for Organic Photovoltaics2016

    • 著者名/発表者名
      S. Chatterjee, Y. Ie, M. Karakawa, Y. Aso
    • 雑誌名

      Adv. Funct. Mater.

      巻: 26 ページ: 1161-1168

    • DOI

      10.1002/adfm.201504153

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electron-Accepting pi-Conjugated Systems for Organic Photovoltaics: Influence of Structural Modification on Molecular Orientation at Donor-Acceptor Interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      S. Jinnai, Y. Ie, M. Karakawa, T. Aernouts, Y. Nakajima, S. Mori, Y. Aso
    • 雑誌名

      Chem. Mater.

      巻: 28 ページ: 1705-1713

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.5b04551

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electron-accepting pi-Conjugated Systems Based on Cyclic Imide and Cyano-substituted Benzothiadiazole for Non-fullerene Organic Photovoltaics2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ie, S. Jinnai, M. Karakawa, Y. Aso
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 44 ページ: 694-696

    • DOI

      http://doi.org/10.1246/cl.150072

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Properties, and pi-Dimer Formation Behavior of Oligothiophenes Partially Bearing Orthogonally Fused Fluorene Units2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ie, Y. Okamoto, S. Tone, Y. Aso
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 21 ページ: 16688-16695

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1002/chem.201502606

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pyradinodithiazole: An Electron-Accepting Monomer Unit for Hole-Transporting and Electron-Transporting Conjugated Copolymers2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ie, S. Sasada, M. Karakawa, Y. Aso
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 17 ページ: 4580-4583

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.5b02306

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thiophene-Based Tripodal Anchor Units for Hole Transport in Single-Molecule Junctions with Gold Electrodes2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ie, K. Tanaka, A. Tashiro, S. K. Lee, H. R. Testai, R. Yamada, H. Tada, Y. Aso
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.

      巻: 6 ページ: 3754-3759

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.5b01662

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 被覆型長鎖オリゴチオフェンにおける有効共役長と単分子電気伝導特性の相関2016

    • 著者名/発表者名
      岡本祐治、家 裕隆、山田 亮、夛田博一、安蘇芳雄
    • 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
    • 年月日
      2016-03-27
  • [学会発表] 長鎖被覆オリゴチオフェンの構造物性相関および単分子電気伝導度特性2016

    • 著者名/発表者名
      家 裕隆
    • 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
    • 年月日
      2016-03-27
  • [学会発表] 単分子エレクトロニクスへの応用に向けて共役を確保した三脚型アンカー化合物の合成と性質2016

    • 著者名/発表者名
      川口奈々、家 裕隆、安蘇芳雄
    • 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
    • 年月日
      2016-03-26
  • [学会発表] New pi-Conjugated Systems for Single-molecule and Organic Thin-film Electronic Devices2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ie, Yoshio Aso
    • 学会等名
      International Symposium on Functional Materials
    • 発表場所
      Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
    • 年月日
      2016-01-26
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis, Properties, and Electrical Conductance of Insulated Oligothiophenes Having Spiro-Substituted Fluorenes2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Okamoto, Yutaka Ie, Ryo Yamada, Hirokazu Tada, Yoshio Aso
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Hilton Hawaiian Village
    • 年月日
      2015-12-17
    • 国際学会
  • [学会発表] Design Synthesis, and Properties of Novel Units for Single-Molecular Electronics2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ie, Yoshio Aso
    • 学会等名
      2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center
    • 年月日
      2015-12-16
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機薄膜型太陽電池に向けた新規半導体材料の開発2015

    • 著者名/発表者名
      家 裕隆
    • 学会等名
      NAIST異分野融合ワークショップ
    • 発表場所
      良先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      2015-11-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 被覆型長鎖オリゴチオフェンの単分子電気伝導特性に有効共役長が及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      岡本祐治、家 裕隆、山田 亮、夛田博一、安蘇芳雄
    • 学会等名
      第9回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      レイクサイド入鹿
    • 年月日
      2015-11-20
  • [学会発表] 共役長を調節した被覆型オリゴチオフェンの合成、物性、および単分子電気伝導特性2015

    • 著者名/発表者名
      岡本祐治、家 裕隆、山田 亮、夛田博一、安蘇芳雄
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス
    • 年月日
      2015-09-26
  • [学会発表] Development of Electron-Transporting pi-Conjugated Systems for n-Type OFETs2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ie, Yoshio Aso
    • 学会等名
      The 7th East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials
    • 発表場所
      Osaka Prefecture University
    • 年月日
      2015-09-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Novel Functional Units toward Molecular Architectonics2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ie, Yoshio Aso
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Architectinics 2015
    • 発表場所
      Shiretoko Grand Hotel
    • 年月日
      2015-08-05
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis, Properties, and Electrical Conductance of Insulated Oligothiophenes Having Spiro-Substituted Fluorene2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Okamoto, Yutaka Ie, Ryo Yamada, See Kei Lee, Hirokazu Tada, Yoshio Aso
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Architectinics 2015
    • 発表場所
      Shiretoko Grand Hotel
    • 年月日
      2015-08-05
    • 国際学会
  • [学会発表] A Universal Synthetic Methodology for Sub-Micrometer-Length Polythiophenes End-Functionalized with Anchor Groups2015

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Tamba, Yutaka Ie, Yoshio Aso
    • 学会等名
      International Workshop on Molecular Architectinics 2015
    • 発表場所
      Shiretoko Grand Hotel
    • 年月日
      2015-08-05
    • 国際学会
  • [学会発表] Oligothiophenes with Encapsulating Units for Molecular Wires2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ie, Yuji Okamoto, Yoshio Aso
    • 学会等名
      16th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • 発表場所
      Universidad Complutense
    • 年月日
      2015-07-09
    • 国際学会
  • [図書] Single‐Molecule Electronics ‐ An Introduction to Synthesis, Measurement, and Theory2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ie
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 太陽光と光電変換機能-異分野融合から生まれる次世代太陽電池2015

    • 著者名/発表者名
      家 裕隆
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      シーエムシー出版

URL: 

公開日: 2017-01-06  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi