積層機能と光電変換機能を併せ持つ分子集積体の創製と特性評価

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23681025
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 羽會部 卓 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (70418698)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 分子集合体

研究概要

コロネンに代表される平面型多環芳香族炭化水素はπ電子共役に起因する特徴的な光・電子物性と積層型集合体特性を有するため、電子デバイス等への応用展開が期待できる。しかしながら、電子アクセプター材料の知見は電子ドナー材料に比べて限られている。今回、基本骨格としてコロネンおよびベンゾペリレンに着目し、イミド基の配置部位と数およびベンゼン環の数、さらに複素環内の炭素数の変化に伴う物性の違いを考慮して一連の誘導体合成を行い、分光および電子移動特性の制御に成功した。また、ドナー分子の連結による光エネルギー変換機能の発現にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Electron-Transfer Reduction Properties and Excited-State Dynamics of Benzo[Ghi]Peryleneimide and Coroneneimide Derivatives (2014)
  • 著者名/発表者名: Ida, K.; Sakai, H.; Ohkubo, K.; Araki, Y.; Wada, T.; Sakanoue, T.; Takenobu, T.; Fukuzumi, S.; Hasobe, T.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 118 ページ: 7710-7720
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-Color Light-Emitting Transistors Composed of Organic Single Crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: Yomogida, Y.; Sakai, H.; Sawabe, K.; Gocho, S.; Bisri, S. Z.; Nakanotani, H.; Adachi, C.; Hasobe, T.; Iwasa, Y.; Takenobu, T.
  • 雑誌名: Organic Electronics 巻: 14 ページ: 2737-2742
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and Photoelectrochemical Properties of Supramolecular Assemblies of Nanoscale Carbon Material Composites (2013)
  • 著者名/発表者名: Hasobe, T.; Sakai, H.
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol. 巻: 2 ページ: M3015-M3022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Porphyrin-Based Supramolecular Nanoarchitectures for Solar Energy Conversion (2013)
  • 著者名/発表者名: Hasobe, T.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Lett. 巻: 4 ページ: 1771-1780
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and Structural Control of Metal Coordination-Assisted Supramolecular Architectures of Porphyrins (2012)
  • 著者名/発表者名: Sakuma, T.; Sakai, H.; Hasobe, T.
  • 雑誌名: Nanocubes to Microrods. Chem. Commun. 巻: 48 ページ: 4441-4443
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon Nanohorn-Porphyrin Dimer Hybrid Material for Enhancing Light-Energy Conversion (2012)
  • 著者名/発表者名: Pagona, G.; Zervaki, G. E.; Sandanayaka, A. S. D.; Ito, O.; Charalambidis, G.; Hasobe, T.; Coutsolelos, A. G.; Tagmatarchis, N.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116 ページ: 9439-9449
  • 査読あり
• [雑誌論文] Zinc Phthalocyanine-Graphene Hybrid Material for Energy Conversion : Synthesis, Characterization, Photophysics, and Photoelectrochemical Cell Preparation (2012)
  • 著者名/発表者名: Karousis, N.; Ortiz, J.; Ohkubo, K.; Hasobe, T.; Fukuzumi, S.; Sastre-Santos, Á.; Tagmatarchis, N.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116 ページ: 20564-20573
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo- and Electro-Functional Self-Assembled Architectures of Porphyrins (2012)
  • 著者名/発表者名: Hasobe, T.
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 14 ページ: 15975-15987
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diameter-Sorted Swcnt–Porphyrin and Swcnt–Phthalocyanine Conjugates for Light-Energy Harvesting (2011)
  • 著者名/発表者名: Sandanayaka, A. S. D.; Subbaiyan, N. K.; Das, S. K.; Chitta, R.; Maligaspe, E.; Hasobe, T.; Ito, O.; D'Souza, F.
  • 雑誌名: ChemPhysChem 巻: 12 ページ: 2266-2273
  • 査読あり
• [雑誌論文] Porphyrin Hexamer with a Triphenylene Core Unit : Spectroscopy, Electrochemistry and Controllable Supramolecular Formation (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakai, H.; Rabbani, M. G.; Hasobe, T.
  • 雑誌名: J. Porphyrins Phthalocyanines 巻: 15 ページ: 639–651
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequential Charge Separation in Two Axially Linked Phenothiazine-Aluminum(Iii) Porphyrin-Fullerene Triads (2011)
  • 著者名/発表者名: Poddutoori, P. K.; Sandanayaka, A. S. D.; Zarrabi, N.; Hasobe, T.; Ito, O.; van der Est, A.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 115 ページ: 709-717
  • 査読あり
• [雑誌論文] Graphene Oxide with Covalently Linked Porphyrin Antennae : Synthesis, Characterization and Photophysical Properties (2011)
  • 著者名/発表者名: Karousis, N.; Sandanayaka, A. S. D.; Hasobe, T.; Economopoulos, S. P.; Sarantopoulou, E.; Tagmatarchis, N.
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. 巻: 21 ページ: 109-117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Nanoarchitectures Composed of Porphyrins and Carbon Nanomaterials for Light Energy Conversion (2011)
  • 著者名/発表者名: Hasobe, T.; Sakai, H.
  • 雑誌名: J. Porphyrins Phthalocyanines 巻: 15 ページ: 301-311
  • 査読あり
• [学会発表] コロネンイミド誘導体を利用したドナー-アクセプター型分子集合体の構築と光誘起電子移動系への展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井田宏一、酒井隼人、大久保敬、須崎基子、竹延大志、福住俊一、羽曾部卓
  • 発表場所: 学習院大学目白キャンパス
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] ピラジン骨格により架橋した平面芳香族ユニット縮環型[7]ヘリセン誘導体の合成および分光特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 新戸翔、酒井隼人、荒木保幸、和田健彦、須崎基子、竹延大志、羽曾部卓
  • 発表場所: 学習院大学目白キャンパス
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] 新規コロネンイミド-ペリレン連結分子の合成と光ダイナミクス評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田素生、井田宏一、酒井隼人、羽曾部卓
  • 発表場所: 学習院大学目白キャンパス
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] ヘキサアザトリフェニレントリイミドおよびポルフィリンの特異な会合体形成および物性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木徹、酒井隼人、羽曾部卓
  • 発表場所: 学習院大学目白キャンパス
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] 光触媒への展開を目指したジアザベンゾペリレンイミド誘導体の合成および物性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 徳尾宏吉、酒井隼人、羽曾部卓
  • 発表場所: 学習院大学目白キャンパス
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] 三重水素結合を基盤とするコロネンイミド-ポルフィリン超分子集合体の構築と光ダイナミクス評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 酒井隼人、大久保敬、福住俊一、羽曾部卓
  • 発表場所: 学習院大学目白キャンパス
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] 光および電子機能性超分子反応場の創製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部卓
  • 学会等名: NAIST未来開拓コロキウム
  • 発表場所: 奈良先端大
  • 年月日: 20130800
• [学会発表] 光触媒能発現を見据えた新規ジアザベンゾペリレンイミド誘導体の合成と物性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 徳尾宏吉、酒井隼人、羽曾部卓
  • 学会等名: NAIST未来開拓コロキウム
  • 発表場所: 奈良先端大
  • 年月日: 20130800
• [学会発表] 水素結合を基盤とする新規コロネンイミド-ポルフィリン集合体の構築と光誘起電子移動特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 酒井隼人、大久保敬、福住俊一、羽曾部卓
  • 学会等名: 第34回光化学若手の会
  • 発表場所: 神戸セミナーハウス
  • 年月日: 20130600
• [学会発表] 光エネルギー変換機能を有する新規コロネンイミド-ポルフィリン分子集合体の構築と光物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 酒井隼人、大久保敬、福住俊一、羽曾部卓
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(BKC)
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] ヘキサアザトリフェニレン誘導体の系統的合成と物性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木徹、酒井隼人、羽曾部卓
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(BKC)
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 新規ジアザベンゾペリレンイミド誘導体の合成および物性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 徳尾宏吉、酒井隼人、羽曾部卓
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(BKC)
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 光機能性新規コロネンイミド-ペリレン分子集合体の合成と物性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉田素生、井田宏一、酒井隼人、羽曾部卓
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(BKC)
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 光および電子機能化を目指したコロネン及びベンゾ[ghi]ペリレン誘導体の合成と物性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平山直、酒井隼人、田中美奈子、今川雅貴、竹延大志、荒木保幸、和田健彦、羽曾部卓
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(BKC)
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] コロネンイミド誘導体の分光および電子移動還元特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井田宏一、酒井隼人、大久保敬、福住俊一、羽曾部卓
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(BKC)
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] ヘキサアザトリフェニレントリイミド誘導体の合成と光物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木徹、酒井隼人、羽曾部卓
  • 学会等名: 第23回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] 三重水素結合部位を有するコロネンイミド誘導体の合成とホスト-ゲスト型分子集合体の展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井隼人、羽曾部卓
  • 学会等名: 第23回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] コロネンテトライミド誘導体の合成と電子移動還元特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井田宏一、酒井隼人、大久保敬、福住俊一、羽曾部卓
  • 学会等名: 第23回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] コロネンジイミドおよびテトライミド誘導体の合成と電気化学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井田宏一、酒井隼人、羽曾部卓
  • 学会等名: 超分子懇談会
  • 発表場所: 横浜テクノタワー
  • 年月日: 20120700
• [学会発表] 高次分子集積化とエネルギー変換機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井隼人、間瀬謙太朗、大久保敬、福住俊一、羽曾部卓
  • 学会等名: 超分子懇談会
  • 発表場所: 横浜テクノタワー
  • 年月日: 20120700
• [学会発表] 超分子化学的手法を利用した光・電子機能発現とエネルギー変換材料の展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部卓
  • 学会等名: 関東高分子若手の会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 20120600
• [学会発表] フェナジン骨格を導入した新規7-ヘリセン誘導体の合成と光物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 新戸翔、酒井隼人、羽曾部卓
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス、矢上キャンパス
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] ヘキサアザトリフェニレントリイミド誘導体の系統的合成と集合体特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木徹、酒井隼人、羽曾部卓
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス、矢上キャンパス
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] イミド基を有するコロネン誘導体の系統的合成とドナー-アクセプター型分子集合体への展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井田宏一、酒井隼人、羽曾部卓
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス、矢上キャンパス
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] 金属架橋を基盤とした自己組織化ポルフィリンナノ集積体の構造制御と物性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐久間高央、酒井隼人、羽曾部卓
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス、矢上キャンパス
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] TiO_2ナノ粒子が内包したポルフィリンナノロッドの作製と構造および光物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井隼人、大久保敬、福住俊一、羽曾部卓
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス、矢上キャンパス
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] ホスト‐ゲスト型分子集積機能を持つ新規ヘリセン誘導体の合成と集合体特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 酒井隼人、向後陵子、新戸翔、羽曾部卓
  • 学会等名: 第22回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 20110900
• [図書] エレクトロニクス応用をめざした棒状分子集合体の構築と光機能性評価,41巻 (2011)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部卓,酒井隼人
  • 総ページ数: 48-55
  • 出版者: 光化学
• [図書] 光電変換機能発現をめざした棒状分子集合体の構築と応用,56巻 (2011)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部卓,酒井隼人
  • 総ページ数: 48-55
  • 出版者: ケミカルエンジニヤリング
• [備考]
  • URL: http://pubs.acs.org/page/jpclcd/hasobe.html
• [備考] アメリカ化学会(ACS)のホームページで研究 内容の紹介(動画)