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2012 年度 実施状況報告書

単分子での光電変換観測に向けた機能性π電子系分子の創出

研究課題

研究課題/領域番号 24655123
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関大阪大学

研究代表者

家 裕隆  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (80362622)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード分子エレクトロニクス / 光電変換 / オリゴチオフェン / 構造物性相関
研究概要

本研究の全体構想は有機合成化学・構造有機化学に基づく機能性π電子系開発を切り口として、単分子エレクトロニクス実現の基盤となる成果を得ることである。この中で本研究では、単分子の素子機能化に注目し、光電変換機能を付与した単分子素子材料の創出を目的とする。具体的には、正孔輸送部位、電子輸送部位、金属電極と有機分子を接合させるアンカー部位を単分子に導入した化合物開発を行う。平成24年度は、これらの部位を導入した化合物合成の検討を中心に行った。本研究を達成するためには、最終的な機能評価時において化合物を有機溶媒に溶かして用いる必要がある。すなわち、溶解度の確保が不可欠となるため、ヘキシル基を導入したチオフェン4量体を基本ユニットとしてチオフェン8量体、チオフェン12量体を正孔輸送部位として用いることとした。また、電子輸送部位としてフラーレン、アンカー部位としてチオールを用いた。これらを導入した分子の合成ルートの検討を行った結果、金属錯体を用いた触媒反応と古典的有機合成反応を組み合わせた逐次合成ルートを確立することができた。これらの化合物は有機溶媒に対して十分な溶解性を有していたため、単離精製は分取クロマトグラフィで行うことができた。また、構造同定も行うことができた。得られた生成物の基礎物性評価を電子吸収スペクトル、サイクリックボルタンメトリー測定で行った。その結果、期待どおりの光吸収特性と両極性特性を有することが示唆された。

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

目的とする化合物を得ることが成功している点で、計画どおりに進行している。

今後の研究の推進方策

当初の計画どおり、計画次年度の平成25年度は基礎部物性評価と単分子膜評価を行う予定である。

次年度の研究費の使用計画

おおよそ計画どおりに研究が進展していることから、経費の使用計画も当初のとおり執行する予定である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Encapsulated Oligothiophenes Having Electron-affinity Characteristics2012

    • 著者名/発表者名
      M. Endou, Y. Ie, Y. Aso
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 48 ページ: 540-542

    • DOI

      10.1039/C1CC14994F

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional Oligothiophenes toward Molecular Wires in Single-Molecular Electronics2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ie, M. Endou, A. Han, R. Yamada, H. Tada, Y. Aso
    • 雑誌名

      Pure. Appl. Chem.

      巻: 84 ページ: 931-943

    • DOI

      10.1351/PAC-CON-11-10-26

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Properties, and Photovoltaic Performance of Copolymers Based on Difluorodioxocyclopentene-annelated Thiophene2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ie, J. Huang, Y. Uetani, M. Karakawa, Y. Aso
    • 雑誌名

      Jap. J. Apply. Phys.

      巻: 51 ページ: 10NC08-1-3

    • DOI

      10.1143/JJAP.51.10NC08

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Properties, and Photovoltaic Performances of Donor–Acceptor Copolymers Having Dioxocycloalkene-annelated Thiophenes as Acceptor Monomer Units2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ie, J. Huang, Y. Uetani, M. Karakawa, Y. Aso
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 45 ページ: 4564-4571

    • DOI

      10.1021/ma300742r

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Air-Stable n-Type Organic Field-Effect Transistors Based on 4,9-Dihydro-s-indaceno[1,2-b:5,6-b']dithiazole-4,9-dione Unit2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ie, M. Ueta, M. Nitani, N. Tohnai, M. Miyata, H. Tada, Y. Aso
    • 雑誌名

      Chem. Mater.

      巻: 24 ページ: 3285-3293

    • DOI

      10.1021/cm301985q

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of Functional -Conjugated Systems towards Electronic Application

    • 著者名/発表者名
      家 裕隆
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      日本、草津
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機・分子デバイスに向けた機能性ユニットの開発

    • 著者名/発表者名
      家 裕隆
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      日本、草津
  • [学会発表] 分岐アルキル基を有するスピロ置換フルオレンで被覆された長鎖オリゴチオフェンの開発

    • 著者名/発表者名
      利根紗織、家 裕隆、安蘇芳雄
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      日本、草津
  • [学会発表] 単分子エレクトロニクスに向けた、複素環を接合基とする三脚型アンカーユニットの開発と金電極への接合能の評価

    • 著者名/発表者名
      田中一成、家 裕隆、安蘇芳雄
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      日本、草津
  • [学会発表] フラーレンおよびチオール基を両末端にもつオリゴチオフェンの合成と単分子光電変換に向けた物性評価

    • 著者名/発表者名
      田中一成、家 裕隆、安蘇芳雄
    • 学会等名
      第39回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      日本、盛岡
  • [学会発表] Development of New -Conjugated Systems for Organic Electronic Materials

    • 著者名/発表者名
      Y. Ie, Y. Aso
    • 学会等名
      8th Handai Nanoscience and Nanotechnology International Symposium
    • 発表場所
      日本、大阪
    • 招待講演
  • [学会発表] Carbonyl-Bridged Thiazole-Based Conjugation Systems: Air-Stable n-Type Organic Field-Effect Transistors

    • 著者名/発表者名
      Y. Ie
    • 学会等名
      International Symposium on Organic Electronics 2012
    • 発表場所
      日本、沖縄
    • 招待講演
  • [学会発表] 含チアゾール縮合多環化合物を導入したπ電子系分子の開発と有機電界効果トランジスタ及び有機薄膜型太陽電池への応用

    • 著者名/発表者名
      家 裕隆、植田 将史、二谷 真司、安蘇 芳雄
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      日本、名古屋
    • 招待講演
  • [図書] プリンテッドエレクトロニクスのすべて(分筆)2012

    • 著者名/発表者名
      家 裕隆
    • 総ページ数
      50-54
    • 出版者
      日本工業出版

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公開日: 2014-07-24  

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