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2019 年度 実績報告書

オリゴチオフェン―金微粒子系でのレドックス電気伝導スイッチング

研究課題

研究課題/領域番号 17K05977
研究機関首都大学東京

研究代表者

西長 亨  首都大学東京, 理学研究科, 准教授 (30281108)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード自己組織化 / オリゴチオフェン / 金微粒子 / ラジカルカチオン
研究実績の概要

本研究では、溶液中でよりラジカルカチオン種を高度に安定化し、かつπダイマー形成能を有するエチレンジオキシチオフェン(EDOT)と、可溶性の置換基を導入できるプロピレンジオキシチオフェン(ProDOT)を2分子ずつ組み合わせた混合4量体 1 (R = S-)を新たな保護基として採用し、それらで保護された金微粒子の合成とその性質を検討した。
金表面に吸着させるチオール1 (R = SH)の前駆体として、先行研究で採用したチオシアン酸カリウムと臭素を用いるSCN化を試みたが、1 (R = SCN)は生成されなかった。チオフェンの3, 4位に新たに導入した強い電子供与基のため、臭素あるいは微量の酸に対しオリゴチオフェン部位が副反応を起こしたと考えられる。それゆえ、塩基性条件下でSCN化が進行するチオシアン酸亜鉛とN-クロロスクシンイミドを用いて反応を行い、1 (R = SCN)を合成した。
次に、1 (R = SCN)をLAH還元し、チオール体である1 (R = SH)の合成を試みたが強い電子供与基によりチオラートの反応性が高まり、1同士がジスルフィド結合したと思われる生成物を与えた。そこで、次にLAHよりも還元力が弱いテトラブチルアンモニウムボロハイドライド(TBAB)を用いることにした。トルエン中、ドデシルアミン(DDA)で保護された金微粒子に、窒素雰囲気下1 (R = SCN)をTBABで還元させながら接触させることで、部分的にDDAが1 (R = S-)により交換された金微粒子の合成に成功した。その中性のキャストフィルムにヨウ素ドープを施すことで伝導度が約160倍向上した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 平面シクロオクタテトラエンの反芳香族性,反応性,および有機半導体への応用2020

    • 著者名/発表者名
      西長 亨
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 78 ページ: 140-147

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.78.140

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation, Spectroscopic Characterization and Theoretical Study of a Three-Dimensional Conjugated 70 π-Electron Thiophene 6-mer Radical Cation π-Dimer2020

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Fujiwara, Atsuya Muranaka, Tohru Nishinaga, Shinobu Aoyagi, Nagao Kobayashi, Masanobu Uchiyama, Hiroyuki Otani, Masahiko Iyoda
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 ページ: 5933-5937

    • DOI

      10.1021/jacs.9b13573

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of a Tricyclic Hexaketone Monohydrate with Hexabutyl Side Chain2019

    • 著者名/発表者名
      Mio Ishita, Masanori Ohkoshi, Yoshiyuki Kuwatani, Hiroyuki Otani, Tohru Nishinaga, Masahiko Iyoda
    • 雑誌名

      Heterocycles

      巻: 99 ページ: 1145-1153

    • DOI

      10.3987/COM-18-S(F)85

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidation of a Dithieno[3,4‐b:3′,4′‐d]thiophene Cyclic Dimer Containing a Planar Cyclooctatetraene Ring: Retention of High Antiaromaticity During Reactions2019

    • 著者名/発表者名
      Hinako Hamaoka, Shun Shiroma, Kazuaki Aburaya, Masashi Hasegawa, Tohru Nishinaga
    • 雑誌名

      ChemPlusChem

      巻: 84 ページ: 704-711

    • DOI

      10.1002/cplu.201900064

    • 査読あり
  • [学会発表] 3,4-ジオキシチオフェン混合オリゴマーで保護された金微粒子の合成と性質2020

    • 著者名/発表者名
      松尾 一輝・野村 琴広・西長 亨
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
  • [学会発表] Relative Hardness as a New Experimentally Accessible Antiaromaticity Index2019

    • 著者名/発表者名
      Tohru Nishinaga
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
  • [学会発表] Oxidation Reactions of Dithienotiophene Cyclic Dimer Including an Antiaromatic Ring2019

    • 著者名/発表者名
      Hinako Hamaoka, Shun Shiroma, Kotohiro Nomura, Tohru Nishinaga
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
  • [学会発表] 3,4-ジオキシチオフェン混合オリゴマーで保護された金微粒子の合成と性質2019

    • 著者名/発表者名
      松尾一輝・野村琴広・西長亨
    • 学会等名
      第30回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] 大環状π拡張チオフェン 6 量体の酸化種の示す特異な 光学および電子物性2019

    • 著者名/発表者名
      藤原稔大・村中厚哉・西長 亨・青柳忍・大谷裕之・小林長 夫・伊與田正彦
    • 学会等名
      第30回基礎有機化学討論会
  • [学会発表] 3,4-ジオキシチオフェン混合オリゴマーのジカチオンジラジカルのπダイマー形成2019

    • 著者名/発表者名
      西長 亨
    • 学会等名
      第46回有機典型元素化学討論会
  • [学会発表] 大環状チオフェン6量体πダイマーの作る3次元共役70π電子系の構造と物性2019

    • 著者名/発表者名
      藤原稔大・村中厚哉・西長亨・青柳忍・大谷裕之・小林長夫・伊與田正彦
    • 学会等名
      第46回有機典型元素化学討論会

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公開日: 2021-01-27  

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