新規有機電導物質の開発

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03650704
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 大坪 徹夫 広島大学, 工学部, 助教授 (80029884)
• 研究分担者: 安蘇 芳雄 広島大学, 工学部, 助手 (60151065) ; 小倉 文夫 広島大学, 工学部, 教授 (90028150)
• キーワード: 有機電導体 / 電荷移動錯体 / 電子供与体 / カルコゲン原子

研究概要

本研究では、新規の高電導性の電荷移動錯体の開発を目指して、周期律表第16族カルコゲン原子を含む新しいタイプの電子供与体および受容体の分子設計を行っている。縮合芳香環のペリ位にカルコゲン原子による架橋を有する分子は良好な電子供与体となることが知られている。現在までに、ナフタレン、アントラセン、およびテトラセンを母体とするペリ架橋化合物が合成されている。今回、本研究で、フェナントレンの1,10および8,9位にカルコゲン原子による架橋を有する新しいタイプの電子供与体を合成に成功した。合成はビフェニル誘導体から7ステップで前駆体のペリ置換テトラクロロフェナントレン誘導体に導き、続くナトリウム=ジカルコゲニド試薬との置換反応により行った。カルコゲン異性体のうちイオウ体とセレン体は高収率で得ることができたが、テルル体は単離に至っていない。セレン体の構造をX線構造解析により解析し、その結晶構造にはシ-ト状に結がったセレン原子の相互作用が存在し、電導体の構成要素として優れていることが分かった。これらのペリ位カルコゲン架橋フェナントレンの電子供与能はアントラセン系異性体のものより弱いが、強いアクセプタ-のTCNQ,TCNQF_A、DDQと組み合わせることにより高電導性の分子錯体を得ることが出来た。特に、セレン体のTCNQ錯体は加圧成形試料にもかかわらず、その室温電導度は55.5Scm^<-1>ときわめて高電導であり、さらに2500cm^<-1>付近にCT電子吸収をもつことから、その構造は高電導分子錯体の特徴である分離溶積層型であることが結論できた。また、TCNQF_A,DDQを含む錯体は現在までに高い電導性を示すものは知られていないが、今回、得られた錯体の電導度はいずれも高いものであり興味深い。

研究成果

• [文献書誌] H.Miyamoto et al.: "Dimethyl and tetramethyl derivatives of anthra[1,9ーcd:4,10ーc'd']ーand naphtaceno[5,6ーcd:11,12ーc'd']ーbis[1,2]ーdichalcogenoles" Syntheric Metals. 41ー43. 415-418 (1991)
• [文献書誌] H.Ishida et al.: "2,5ーBis(dicyanomethylene)ー2,5ーdihydrofuran and its conjugated homologues as novel oxygenーcontaining electron acceptors" Synthetic Metals. 41ー43. 811-814 (1991)
• [文献書誌] K.Takimiya et al.: "Syntheses and properties of dimethyl and tetramethyl anthra[1,9ーcd:4,10ーc'd']bis[1,2]dichalcogenoles and their chargeーtransfer complexes" Bull.Chem.Soc.Jpn.64. 2091-2102 (1991)
• [文献書誌] K.Takimiya et aL.: "Phenanthro[1,10ーcd:8,9ーc'd']bis[1,2]ーdithiole andーdiselenole as novel electron donors" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.(1992)
• [文献書誌] F.Ogura et al.: "Design of novel chalcogenーcontaining organic metals:extensively conjugated electron donors and acceptors with reduced onーsite Coulomb repulsion" Sulphur Reports. (1992)