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2015 年度 実施状況報告書

フルオロフィリック効果を秩序構造形成の駆動力とする含フッ素n型導電性高分子の合成

研究課題

研究課題/領域番号 15K05513
研究機関茨城大学

研究代表者

福元 博基  茨城大学, 工学部, 准教授 (70313369)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードπ共役高分子 / オクタフルオロシクロペンテン / フルオロフィリック効果
研究実績の概要

本研究では、環状ペルフルオロアルキル基の「フルオロフィリック」効果と多環π共役系の「π-πスタッキング」の相乗効果を秩序構造形成の駆動力とする、全く新しいタイプの含フッ素n型導電性高分子材料の高効率合成を目指す。具体的には(1)オクタフルオロシクロペンテン(OFCP)のビスアリール化によるジアリールエテン誘導体の合成、
(2)光照射下でのScholl反応による含フッ素多環芳香族モノマーの合成、(3)クロスカップリングを中心とする含フッ素n型導電性高分子の合成、(4)固体中における含フッ素n型導電性高分子の基本的な化学的・物理的性質の解明、(5)含フッ素n型導電性高分子の自己集積化(高秩序構造形成)と電子・光特性との関連性、について順次行う。
平成27年度は上記(1)(2)を中心に行った。(1)では、含フッ素骨格源であるOFCPと様々なピリジンのリチオ体との反応を行い、ピリジル基を有するジアリールエテン前駆体を与えることを見出した。(2)では(1)で合成した前駆体の光照射下でのScholl反応を行い、ペルフルオロシクロペンテン骨格を有するフェナントロリン誘導体の合成を達成した。これら誘導体の単結晶のX線結晶構造解析を行ったところ、隣接分子との間にはπ-π相互作用だけでなく、フッ素原子間相互作用も働いていることがわかった。これらの実験事実は計画(3)以降で行う含フッ素n型導電性高分子の合成と構造解析の大きな推進力となると考えている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初は、計画(1)(2)まで行う予定であったが、(2)で合成した化合物の一部ついては高分子化まで進めることができたため、順調に本研究が進行していると考えている。

今後の研究の推進方策

今年度も引き続き計画(1)(2)(含フッ素多環芳香族化合物の合成)を遂行するとともに計画(3)(含フッ素多環芳香族化合物の高分子化)を進めていく。

次年度使用額が生じた理由

当初の予定通り、研究費の使用を順調に執行できた。特に試薬は価格の変動が大きいので、年度末での5,000円程度の残額はやむを得ないと考えている。

次年度使用額の使用計画

平成28年度の早い時期に試薬などの消耗品として使用する計画である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] パーフルオロシクロペンテン骨格を有するフェナントロリン化合物の合成とその高分子化2016

    • 著者名/発表者名
      福元博基・泉谷宏一・久保田俊夫
    • 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
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [学会発表] パーフルオロシクロペンテン骨格を有するフェナントレン化合物の合成とその高分子化2015

    • 著者名/発表者名
      福元博基・安藤正敏・塩田知美・泉谷宏一・久保田俊夫
    • 学会等名
      第 38 回 フッ素化学討論会
    • 発表場所
      中央区立日本橋公会堂
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-18
  • [学会発表] 含フッ素フェナントロリン骨格を有するπ共役高分子の合成2015

    • 著者名/発表者名
      泉谷 宏一・福元 博基・久保田 俊夫
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学 川内キャンパス
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [学会発表] 電子・光機能性縮環芳香族化合物を指向するフッ素導入プロセスの開発2015

    • 著者名/発表者名
      福元 博基
    • 学会等名
      科学技術振興機構, 首都圏北部4大学発 新技術説明会
    • 発表場所
      JST東京本部別館1Fホール
    • 年月日
      2015-06-18 – 2015-06-19

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公開日: 2017-01-06  

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