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2014 年度 実績報告書

有機薄膜太陽電池用アクセプターの開発を目的とする拡張ビフルオレニリデン類の合成

研究課題

研究課題/領域番号 25620032
研究機関大阪大学

研究代表者

戸部 義人  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (60127264)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード有機薄膜太陽電池 / アクセプター / ビフルオレニリデン / インデノフルオレン
研究実績の概要

バルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池の研究においては、電子ドナー成分開発の目覚ましい発展に比べて、アクセプターとしては一部のフラーレン誘導体しか用いられておらず、エネルギー変換効率の飛躍的な向上のためには新種のアクセプターの開発がカギであるとされている。本研究では、ビフルオレニリデン部分構造を有する新奇な拡張共役パイ電子系を基盤とする多環状芳香族化合物を合成し、それらの有機薄膜太陽電池用アクセプターとしての機能を調査することを目的とした。
前年度に引き続き、我々が見出したビフルオレニリデン合成法にもとづき、鍵中間体であるインデノフルオレン誘導体を発生させ、その[4+4]付加環化によるビフルオレニリデン骨格をもつ8員環化合物の合成を検討した。その結果、予想に反してメチル基やフェニル基をもつ誘導体では、無置換体で進行した[4+4]付加環化が進行せず、わずかに中間体が酸化されたジケトンが生成することがわかった。そのため理論計算による反応機構の調査を行い、遷移状態において置換基が及ぼす立体障害について検討した。
以上のように、目的の反応が進行する場合が限られていることが明らかとなったので、全く異なる方法によりインデノフルオレン骨格をもつ8員環化合物を合成し、その基本物性の調査を行ったところ、低いLUMOレベルをもちアクセプターとして機能する可能性が示唆された。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Tetracyclopenta[def,jkl,pqr,vwx]tetraphenylene: A Potential Tetraradicaloid Hydrocarbon2015

    • 著者名/発表者名
      Shunpei Nobusue, Hirokazu Miyoshi, Akihiro Shimizu, Ichiro Hisaki, Kotaro Fukuda, Masayoshi Nakano, Yoshito Tobe
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 54 ページ: 2090-2094

    • DOI

      10.1002/anie.201410791

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-Alternant Non-Benzenoid Kekulenes: Birth of a New Kekulene Family2015

    • 著者名/発表者名
      Shunpei Nobusue, Hirokazu Miyoshi, Akihiro Shimizu, Ichiro Hisaki, Kotaro Fukuda, Masayoshi Nakano, Yoshito Tobe
    • 雑誌名

      Chemical Society Reviews

      巻: 44 ページ: 未定

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-alternant Non-benzenoid Aromatic Compounds: Past, Present, and Future2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Tobe
    • 雑誌名

      The Chemical Record

      巻: 15 ページ: 86-96

    • DOI

      10.1002/tcr.201402077

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transformation of Ocatadehydrodibenzo[12]annulene to Benzonaphthopentalene by Successive Nucleophilic and Electrophilic Transannular Cyclizations2014

    • 著者名/発表者名
      Shunpei Nobusue, Ayumi Yoshizaki, Masahito Miki, Hirokazu Miyoshi, Akihiro Shimizu, Yoshito Tobe
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 70 ページ: 8474-8479

    • DOI

      10.1016/j.tet.2014.09.079

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrophilic Tandem Transannular Cyclization of Octadehydrotribenz[14]annulenes to Benzodiindenocyclooctatetraenes2014

    • 著者名/発表者名
      Shunpei Nobusue, Yoshito Tobe
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43 ページ: 1210-1212

    • DOI

      10.1246/cl.140361

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] [2n](2,7)ナフタレのファン(n=2-4)の合成と構造2015

    • 著者名/発表者名
      大塚健太, 日比大治郎, 戸部義人
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉・船橋)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-04-29
  • [学会発表] 9,10-ジヒドロ-as-インダセノ[3,2-b:6,7-b’]ジチオフェン類の合成と物性2015

    • 著者名/発表者名
      名部玲乃, 三好宏和, 信末俊平, 戸部義人
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉・船橋)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Creation of Exitoc π-Conjugated Organic Molecules and their Assemblies2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Tobe
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉・船橋)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 求核的および求電子的な連続した渡環環化によるオクタデヒドロベンゾ[12]アヌレンからベンゾナフトペンタレンへの変換2014

    • 著者名/発表者名
      三木雅仁, 信末俊平, 吉崎亜由美, 三好宏和, 清水章弘, 戸部義人
    • 学会等名
      第8回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      ホテル龍登園(佐賀・佐賀)
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-22
  • [学会発表] テトラシクロペンタ[def,jkl,pqr,vwx]テトラフェニレン誘導体の分子構造2014

    • 著者名/発表者名
      三好宏和, 信末俊平, 清水章弘, 久木一郎, 福田幸太郎, 中野雅由, 戸部義人
    • 学会等名
      第8回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      ホテル龍登園(佐賀・佐賀)
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-22
  • [学会発表] Transformation of Octadehydrodibenzo[12]annulene to Benzonaphthopentalenes by Successive Nucluophilic and Electrophilic Transannular Cyclizations2014

    • 著者名/発表者名
      Masahito Miki, Shunpei Nobusue, Ayumi Yoshizaki, Hirokazu Miyoshi, Akihiro Shimizu, Yoshito Tobe
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Integrated Synthesis
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場(兵庫・淡路)
    • 年月日
      2014-11-14 – 2014-11-15
  • [学会発表] Exotic Non-Alternant Non-Benzenoid Hydrocarbons2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Tobe
    • 学会等名
      ETH Zurich-Osaka Univ Joint Symposium
    • 発表場所
      大阪大学(大阪・豊中)
    • 年月日
      2014-10-09 – 2014-10-10
    • 招待講演
  • [学会発表] ヨードニウムイオンにより誘起されるテトラエチニルナフタレンのジインデノピレンへの環化2014

    • 著者名/発表者名
      藤田和弥, 日比大治郎, 戸部義人
    • 学会等名
      第34回有機合成若手セミナー
    • 発表場所
      大阪大学(大阪・豊中)
    • 年月日
      2014-08-05 – 2014-08-05
  • [図書] Polycyclic Arenes and Heteroarenes: Synthesis, Properties, and Applications2015

    • 著者名/発表者名
      Shunpei Nobusue, Yoshito Tobe
    • 総ページ数
      未定
    • 出版者
      Wiley VCH

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公開日: 2016-06-01  

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