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2013 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)

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電子系の創出をもとに、単分子エレクトロニクス実現の基盤となる学術的知見を得ることである。この中で本研究では、単分子素子の機能化に注目し、具体的には、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している。この目的実現に向けて、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っている。昨年度までにチオフェン4量体、8量体を正孔輸送部位とした三成分導入分子の開発を達成している。そこで平成25年度は、これらで確立した合成法を活かして長鎖チオフェンを導入した誘導体合成の検討を行なった。これまでに得られた分子はいずれも有機溶媒に可溶であったため、単離精製は分取クロマトグラフィで行なった。また、構造同定はNMR, MSで行なった。得られた生成物の基礎物性評価は溶液状態の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、蛍光スペクトル測定で行った。さらに金基板への吸着能を明らかとするため、平成24、25年度に開発した分子について、金表面上での単分子膜を作製した。サイクリックボルタンメトリーを用いて単分子膜の評価を行なった結果、期待どおりの吸着度と吸着能を有することが明らかとなった。また、単分子膜評価の予備検討として、原子間力顕微鏡を用いた観察も検討も開始した。

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

目的化合物の合成と基礎物性評価、単分子膜評価が進展している点で、おおむね計画どおりに進行している。

今後の研究の推進方策

最終年度は、単分子での光電変換観測に向けた機能評価を中心に行なう。この評価で得られた知見をフィードバックした化合物開発の検討も行なう。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Three-Dimensional Electron-Accepting Compounds Containing Perylene Bis(dicarboximide)s as n-Type Organic Photovoltaic Materials2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ie, T. Sakurai, S. Jinnai, M. Karakawa, K. Okuda, S. Mori, Y. Aso
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 49 ページ: 8386-8388

    • DOI

      10.1039/C3CC43925A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arenedithiocarboxyimide-Containing Extended -Conjugated Systems with High Electron Affinity2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ie, S. Jinnai, M. Nitani, Y. Aso
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 1 ページ: 5373-5380

    • DOI

      10.1039/ C3TC31152J

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low Band-Gap Donor–Acceptor Copolymers Based on Dioxocylopenta[c]thiophene Derivatives as Acceptor Units: Synthesis, Properties, and Photovoltaic Performances2013

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

      J. Mater. Chem. A

      巻: 1 ページ: 15000-15009

    • DOI

      10.1039/C3TA13504G

    • 査読あり
  • [学会発表] ジオキソシクロアルケン縮環チオフェンを含むコポリマー:分子構造とデバイス作製法が光電変換特性に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      黄 建明、家 裕隆、辛川 誠、安蘇芳雄
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 分子素子への応用を目指した機能性π電子系分子の開発2014

    • 著者名/発表者名
      家 裕隆
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20140327-20140330
    • 招待講演
  • [学会発表] ペリレンビス(ジカルボキシイミド)基を周辺部に有する三次元構造n型化合物の合成、物性、および、光電変換特性2013

    • 著者名/発表者名
      家 裕隆、櫻井隆裕、陣内青萌、辛川 誠、安蘇芳雄
    • 学会等名
      第7回有機π電子シンポジウム
    • 発表場所
      高崎ビューホテル
    • 年月日
      20131213-20131214
  • [学会発表] フルオロエーテル基を有するπ共役ポリマーの合成、物性と半導体特性2013

    • 著者名/発表者名
      汪 イ、家 裕隆、辛川 誠、永井隆文、安蘇芳雄
    • 学会等名
      第40回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      20131205-20131207
  • [学会発表] ジオキソシクロアルケン縮環チオフェンを含むコポリマーの合成、物性及び光電変換特性2013

    • 著者名/発表者名
      黄 建明、家 裕隆、辛川 誠、安蘇芳雄
    • 学会等名
      第24回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 年月日
      20130905-20130907
  • [学会発表] 新規骨格に基づくπ電子系開発と有機薄膜太陽電池への応用2013

    • 著者名/発表者名
      家 裕隆
    • 学会等名
      有機太陽電池シンポジウム-用途開発と産業展開への道
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20130712-20130713
  • [学会発表] ジオキソシクロアルケン縮環チオフェンを含むコポリマーの合成、物性及び光電変換特性2013

    • 著者名/発表者名
      黄 建明、家 裕隆、辛川 誠、安蘇 芳雄
    • 学会等名
      平成24年度アライアンス成果報告会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20130422-20130423

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公開日: 2015-05-28  

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