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2019 年度 実績報告書

優れた半導体特性を有する新規テトラベンゾポルフィリン類の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05892
研究機関宇都宮大学

研究代表者

伊藤 智志  宇都宮大学, 工学部, 助教 (60361359)

研究期間 (年度) 2016-10-21 – 2020-03-31
キーワード有機半導体 / ポルフィリン / カップリング反応 / ハロゲン化
研究実績の概要

最終年度は研究計画に記した一連の化合物のうち、最も合成が困難な5,15-非対称二置換ベンゾポルフィリン(BP)の合成経路を確立し、半導体特性を含めた基礎物性の測定を行った。具体的には、ポルフィリンmeso位の選択的臭素化とSuzukiカップリングを繰り返し行うことで、5位と15位に異なる任意の置換基を持つBPを合成することに初めて成功した。一般に、電子供与性基と電子吸引性基を併せ持つ5,15-非対称ジフェニルポルフィリンは、原料となるアルデヒドの反応性が大きく異なるため、その合成は極めて困難とされてきた。今回確立した合成法を用いればその種の誘導体の合成も可能であり、実際に5位にN,N-ジメチルアミノ基(強力な電子吸引性基)、15位にメトキシカルボニル基(強力な電子供与性基)を持つBPの合成に初めて成功した。さらに本研究期間内に、BPの5位にフェニルペンチル基を導入すると無置換の約10倍、また5,15-ジフェニルペンチル体においても10-3 Scm-1オーダーの良好な電子伝導度を示す事を見出している。令和元年度に合成した5位にフェニル基、15位にフェニルペンチル基を持つ非対称二置換BPについても、10-4 Scm-1程度の比較的良好な半導体を示した(この値は、同様の分子骨格を持つ5,15-ジフェニルBPの約1000倍)。BPへの置換基導入により、その半導体特性を向上させた初めての例となる。本研究成果は、合成上の制約を大きく取り払うものであると共に、低分子系機能性有機材料として有望性されているBP類のポテンシャルを高めるものである。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of asymmetric 5,15-disubstituted tetrabenzoporphyrins2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Namai, Satoshi Ito, Takafumi Ogawa, Yoshihiko Tedani, Yukinori Kobayashi, Takuya Komatsu, Makoto Roppongi, Toru Oba
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 58 ページ: 151819

    • DOI

      https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040403920302549

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of quinolyl-pyrrole derivatives as novel environment-sensitive fluorescent probes2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Shinotsuka, Toru Oba, Takahiro Mitome, Takuto Masuya, Satoshi Ito, Yukie Murakami, Tomoko Kagenishi, Yutaka Kodama, Masaru Matsuda, Takashi Yoshida, Minoru Wakamori, Masamichi Ohkura, Junichi Nakai
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

      巻: 382 ページ: 111900

    • DOI

      https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1010603019300875

    • 査読あり
  • [備考] 宇都宮大学工学部応用化学科 超分子化学研究室伊藤グループ

    • URL

      http://www.chem.utsunomiya-u.ac.jp/lab/yuuki2/itoh/

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公開日: 2021-01-27  

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