テトラキス（アルキルフェニル）ベンゾ部位を用いた結晶構造と固体物性の精密制御

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K05776
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 林 直人 富山大学, 学術研究部理学系, 教授 (90281104)
• 研究分担者: 樋口 弘行 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (00165094) ; 吉野 惇郎 富山大学, 学術研究部理学系, 助教 (70553353)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 結晶構造制御 / 構造－物性相関

研究成果の概要

3,4,5,6-テトラキス（アルキルフェニル）ベンゾ（TAPB）部位が縮環したベンゼン、ナフタレン及びアントラセン（それぞれ、ナフタレン、アントラセン及びテトラセン誘導体）を合成し、Ｘ線構造を調べたところ、アセン長が長い場合に、TAPB部位の会合により結晶構造が構築される傾向があることがわかった。その構造では強い蛍光が観測されたことから、光電子デバイスへの応用が有望である。
また、TAPB部位が縮環したフェナントレン（フルオランテン誘導体）を合成し、フェニル基上にアルキル基の効果を調べたところ、アルキル基のかさ高さに依存して２種類の結晶構造のモチーフをとることがわかった。

自由記述の分野

有機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

固体機能発現においては、分子そのものの機能だけでなく、その結晶構造が重要な意味を持つ。結晶構造を一から予測することは困難であるため、分子構造を適当に修飾し、その部分で配列を制御させる方法が有効である。そのような部位として、本研究ではテトラアリールベンゾ（TAPB）部位の有効性を調べた。TAPB部位を分子末端にもつアセン（ベンゼン環が直線型に縮環した構造）を合成し、Ｘ線測定により結晶構造を調べたところ、アセン部位が長いほどTAPB部位の会合により結晶構造が制御できる傾向が強いことがわかった。これらの結晶は強蛍光性であることから、TAPB部位の導入は光電子材料構築に有効な手段となることがわかった。