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2014 年度 実績報告書

重水素同位体効果を用いる有機薄膜太陽電池の変換効率向上

研究課題

研究課題/領域番号 25620021
研究機関東北大学

研究代表者

山本 嘉則  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 名誉教授 (60029519)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード重水素同位体効果 / 光電変換効率 / 官能基化フラーレン
研究実績の概要

NiCl2dppe触媒とマンガン粉末還元剤の存在下、[60]フラーレンと様々なベンジルブロミド反応に少量のDMSO極性溶媒を加えると、1,4-二ベンジル化フラーレン誘導体が効率的かつ高選択的に一段階でえられることを見出した。本反応において、DMSO混合溶媒を用いることが極めて重要であり、ほかの極性溶媒ではほとんど反応が進行しなかった。フラーレン二量体を用いた反応検討により、本反応はフラーレンのモノラジカル中間体の形成を経て進行することを明らかにした。また、モノ置換ヒドロフラーレンのC-H結合が銅触媒とアミンの存在下酸素により活性化され、アミン置換基を有する1,4-二置換フラーレンが高選択的かつ高効率的得られることを見出した。本反応もフラーレンモノラジカルを形成を経て進行することを明らかにした。また、ODCBとMeOH混合溶媒中、フラーレン二量体と様々な求核剤の反応にNBS試薬を用いると異なる置換基を有する1,4-二置換フラーレンが高収率かつ高選択的に得られることを見出した。本反応では、フラーレンモノラジカル種がNBSに酸化されフラーレンカチオン種の形成することを初めて見出した。また、モノ置換ヒドロフラーレンのC-H結合が銅触媒とアミンの存在下活性化され、アミン置換基を有する1,4-二置換フラーレンが高選択的かつ高効率的得られることを見出した。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (3件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Ni-Catalyzed direct 1,4-difunctionalization of [60]fullerene with benzyl bromides2015

    • 著者名/発表者名
      Weili Si, Xuan Zhang, Naoki Asao, Yoshinori Yamamoto, Tienan Jin
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 51 ページ: 6392-6394

    • DOI

      10.1039/c5cc01534k

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cu-Catalyzed C-H Amination of Hydrofullerenes Leading to 1,4-Difunctionalized Fullerenes2014

    • 著者名/発表者名
      Weili Si, Shrong Lu, Ming Bao, Naoki Asao, Yoshinori Yamamoto, Tienan Jin
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 14 ページ: 620-623

    • DOI

      10.1021/ol403573r

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NBS-Promoted oxidation of fullerene monoradicals leading to regioselective 1,4-difunctional fullerenes2014

    • 著者名/発表者名
      Weili Si, Shirong Lu, Naoki Asao, Ming Bao, Yoshinori Yamamoto, Tienan Jin
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 50 ページ: 15730-15732

    • DOI

      10.1039/c4cc07780f

    • 査読あり
  • [学会発表] π-Conjugated Polycycles and Heterocycles through C-H and X-H Activation across Alkynes2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Yamamoto
    • 学会等名
      the 16th Florida Heterocyclic and Synthetic Conference
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      2015-03-01 – 2015-03-04
    • 招待講演
  • [学会発表] Pyrene End-Capped Oligothiophenes for Organic Light-Emitting Field Effect Transistors2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Oniwa, Yuki Abe, Hiromasa Kikuchi, Hidekazu Shimotani, Katsumi Tanigaki, Naoki Asao, Yoshinori Yamamoto, Tienan Jin
    • 学会等名
      The AIMR International Symposium 2015 (AMIS 2015)
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2015-02-17 – 2015-02-19
  • [学会発表] Pd-Catalyzed Synthesis of 9,9’-Bifluorenylidene Derivatives via Dual C-H Activation of Bis-biaryl Alkynes2014

    • 著者名/発表者名
      Tienan Jin, Jian Zhao, Naoki Asao, Yoshinori Yamamoto
    • 学会等名
      第61回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-25
  • [学会発表] Cu-Catalyzed C-H Amination of Hydrofullerenes Leading to 1,4-Difunctionalized Fullerenes2014

    • 著者名/発表者名
      Tienan Jin, Weili Si, Shirong Lu, Naoki, Asao, Yoshinori Yamamoto
    • 学会等名
      XXVI International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2014)
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [学会発表] Pd-Catalyzed Synthesis of 9,9’-Bifluorenylidene Derivatives via Dual C-H Activation of Bis-biaryl Alkynes2014

    • 著者名/発表者名
      Jian Zhao, Naoki Asao, Yoshinori Yamamoto, Tienan Jin
    • 学会等名
      XXVI International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2014)
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [図書] The Chemistry of Organogold Compounds2014

    • 著者名/発表者名
      B. S. Takale, M. Bao, Y. Yamamoto
    • 総ページ数
      51 (753-803)
    • 出版者
      John Wiley & Sons, Ltd.
  • [図書] Gold Catalysis, A Homogeneous Approach2014

    • 著者名/発表者名
      N. Asao, N. Hatakeyama, Y. Yamamoto
    • 総ページ数
      38 (137-174)
    • 出版者
      World Scientific, Imperial College Press
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/yamamoto/index.html

  • [産業財産権] フラーレンの環化反応2014

    • 発明者名
      金鉄男,山本嘉則,司偉麗,五十嵐威史
    • 権利者名
      金鉄男,山本嘉則,司偉麗,五十嵐威史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      出願番号 特願2014-182133
    • 出願年月日
      2014-09-08
  • [産業財産権] Fullerene derivative and method for manufacturing a fullerene derivative2014

    • 発明者名
      金鉄男,山本嘉則,司偉麗,五十嵐威史
    • 権利者名
      金鉄男,山本嘉則,司偉麗,五十嵐威史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      Application Number: 14315460
    • 出願年月日
      2014-06-26
    • 外国
  • [産業財産権] Fullerene derivatives, method of manufacturing Fullerene derivatives and solar cell2013

    • 発明者名
      金鉄男,山本嘉則,司偉麗,五十嵐威史
    • 権利者名
      金鉄男,山本嘉則,司偉麗,五十嵐威史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      Pub. No.: US 2015/0083223 A1
    • 出願年月日
      2013-09-25
    • 取得年月日
      2015-03-26
    • 外国

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公開日: 2016-06-01  

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