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2014 年度 実績報告書

半導体特性を指向したデザインされたイオンの配列制御

研究課題

研究課題/領域番号 26288042
研究機関立命館大学

研究代表者

前田 大光  立命館大学, 薬学部, 教授 (80388115)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードπ電子系 / イオン会合 / 分子集合化 / 半導体特性
研究実績の概要

物質における電子の挙動を制御し、それに起因する物性を発揮させることは、原子・分子レベルで要求される、半導体などのマテリアル開発の根幹的な方法論としてきわめて重要である。半導体材料の構成ユニットとして、電荷種(イオン)に着目し、「新規骨格を有するπ電子系イオンの合成」および「電荷的に中性なπ電子系分子と(無機)イオンの会合体形成」を基軸とし、バルク状態において電荷種の自在な配置を実現し、所望の半導体性組織構造の構築による新たな有機エレクトロニクスの開拓に挑戦した。電荷種間での相互作用の強さ・形態の制御によって、完全電荷種分離配置(同一の電荷種による積層)の実現を究極の目標とした、特異な半導体物性の発現、とくに電荷種間の静電反発の減少に起因する電荷キャリアの高密度充填などを試みた。
集合体の構成ユニットとして電子機能性負電荷種を導入するには、無機アニオンと高い会合能を有するπ電子系のアニオン会合体を擬似的な平面状アニオンとして利用することが効果的である。われわれはさまざまなイオン種の組み合わせからなる集合体の創製および集合体形態の検証に挑戦し(論文投稿準備中)、たとえば、対のカチオン種として、積層構造を形成する平面状構造を有するPt(II)錯体に注目し、π電子系アニオン会合体とのイオンペアが電荷種分離配置構造の寄与を有する集合体を与えることを放射光XRD測定によって見出した。このとき、集合体が中間相を発現し、ホールおよび電子に対して効果的な輸送能を有することをFI-TRMC法により明らかにした(Chem. Commun. 2014)。さらに平面状イオンペアを基盤とした超分子ポリマーの形成と高次組織化への展開も実現した(CEJ 2015)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

アニオン応答性π電子系の修飾により、相反するイオン種間での完全分離配置による電荷充填型レイヤーなどの規則配列を実現できたため(論文投稿準備中)。

今後の研究の推進方策

今後も継続してπ電子系イオンおよびその前駆体π電子系を設計・合成し、電子機能性の発現・制御へと展開することを目的とする。電子機能性として、同一電荷種からなる分離配置構造に起因する半導体物性を基軸とし、並行して外部電場を利用した異種電荷種間にはたらく分極に対する摂動による強誘電性の発現に挑戦する。

次年度使用額が生じた理由

課題に必要な合成が当初の計画よりも少し遅れ、該当分を次年度で実施した方が課題全体として効果的であると判断したため。

次年度使用額の使用計画

上記の理由に基づいて次年度に変更した部品費の使用に充てる。

  • 研究成果

    (58件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (49件) (うち招待講演 18件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Carboxylate-Driven Supramolecular Assemblies of Protonated meso-Aryl-Substituted Dipyrrolylpyrazoles2015

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.; Chigusa, K.; Yamakado, R.; Sakurai, T.; Seki, S.
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 21 ページ: 9520-9527

    • DOI

      10.1002/chem.201500681

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Helical π-Systems of Bidipyrrin-Metal Complexes2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.; Nishimura, T.; Tsujii, A.; Takaishi, K.; Uchiyama, M.; Muranaka, A.
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 43 ページ: 1078-1080

    • DOI

      10.1246/cl.140260

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ion-based assemblies of planar anion complexes and cationic PtⅡ complexes2014

    • 著者名/発表者名
      Sekiya, R.; Tsutsui, Y.; Choi, W.; Sakurai, T.; Seki, S.; Bando, Y.; Maeda, H.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 50 ページ: 10615-10618

    • DOI

      10.1039/C4CC04565C

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 刺激応答性円偏光発光を示すπ電子系2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光
    • 雑誌名

      光化学

      巻: 45(2) ページ: 58-63

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電荷を有するπ電子系の規則配列による次元制御型集合体の創製2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光
    • 雑誌名

      高分子学会

      巻: 63(12) ページ: 858-859

    • 査読あり
  • [学会発表] Ion-pairing assemblies based on anion-responsive π-electronic molecules2015

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu(USA)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 招待講演
  • [学会発表] π-Electronic systems that provide various anion complexes and resulting ion-pairing assemblies2015

    • 著者名/発表者名
      Yamakado, R.; Maeda, H.
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu(USA)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
  • [学会発表] π-Electronic Ion-Pairing Supramolecular Assemblies2015

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.
    • 学会等名
      Japan-Euro Joint Workshop for Photo- and Electro-Molecular Mechanics
    • 発表場所
      Toulouse(フランス)
    • 年月日
      2015-10-05
    • 招待講演
  • [学会発表] 次元制御型集合体を形成するπ電子系イオンの創製2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光
    • 学会等名
      第48回有機金属若手の会夏の学校
    • 発表場所
      白浜荘(滋賀県)
    • 年月日
      2015-07-13
  • [学会発表] ジピロリルジケトン骨格を基盤とする非会合型平面状アニオンの創製2015

    • 著者名/発表者名
      笹野力史・前田大光
    • 学会等名
      第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2015-06-07
  • [学会発表] 次元制御型集合体を形成するオリゴピロールの創製2015

    • 著者名/発表者名
      中村一登・前田大光
    • 学会等名
      第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2015-06-07
  • [学会発表] 次元制御型集合体を形成するアニオン応答性π電子系ジピロリルピラゾールの合成2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光・谷安尚
    • 学会等名
      第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2015-06-07
  • [学会発表] ピロール環を基盤とした環状π電子系の内部修飾によるキラリティ誘起2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光・内藤和香奈
    • 学会等名
      第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2015-06-07
  • [学会発表] アニオン応答性π電子系であるジアリールジケトン誘導体の合成2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光・藤原雅也
    • 学会等名
      第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2015-06-07
  • [学会発表] 多様なアニオン会合体およびイオンペア集合体を形成するπ電子系の創製2015

    • 著者名/発表者名
      山門陵平・前田大光
    • 学会等名
      第13回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2015-06-06
  • [学会発表] π-Electronic Systems That Provide Various Anion Complexes and Resulting Ion-Pairing Assemblies2015

    • 著者名/発表者名
      Yamakado, R.; Maeda, H.
    • 学会等名
      11th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2015-05-30
    • 招待講演
  • [学会発表] Ion-Pairing Assemblies Comprising Pyrrole-Based π-Electronic Systems2015

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.
    • 学会等名
      227th meeting of the Electrochemical Society (ECS)
    • 発表場所
      Chicago(USA)
    • 年月日
      2015-05-24
    • 招待講演
  • [学会発表] アニオン応答性π電子系への直線状共役ユニットの導入2015

    • 著者名/発表者名
      山門陵平・前田大光
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-29
  • [学会発表] ピロール-ジケトン交互配列型アニオン応答性π電子系の合成2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光・木下敬太
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-29
  • [学会発表] 光応答性アニオンを組み込んだイオンペア集合体の形成2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光・生田潤
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-29
  • [学会発表] 次元制御型集合体を形成するアニオン応答性π電子系ジピロリルピラゾールの合成2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光・谷安尚
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-29
  • [学会発表] ピロール反転構造を有するアニオン応答性π電子系の合成2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光・山下幸大
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-29
  • [学会発表] π電子系イオンを基盤とした超分子集合体の創製2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会 特別企画
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 電荷を付与したπ電子系金属錯体の合成と集合化2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光・川下賢二
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-28
  • [学会発表] ジピロリルジケトンホウ素錯体を基盤とした非会合型平面状アニオンの創製2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光・笹野力史
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-28
  • [学会発表] 周辺修飾したオリゴピロールの創製と集合化2015

    • 著者名/発表者名
      中村一登・前田大光
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-28
  • [学会発表] 環状π電子系の内部修飾によるキラリティの誘起2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光・内藤和香奈
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-27
  • [学会発表] ジピロリルフェノールを基盤としたπ電子系アニオンの形成2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光・福井彩香
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-26
  • [学会発表] 非対称型ジヘテロアリールジケトンの合成2015

    • 著者名/発表者名
      前田大光・藤原雅也
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-26
  • [学会発表] Supramolecular Assemblies Comprising Ionic π-Electronic Systems2015

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.
    • 学会等名
      ANGEL Kick-Off Meeting 2015
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      2015-01-29
    • 招待講演
  • [学会発表] Ionic and Ion-Responsive π-Electronic Systems and Their Supramolecular Assemblies2015

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.
    • 学会等名
      分子研講演会
    • 発表場所
      分子科学研究所(愛知県)
    • 年月日
      2015-01-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Supramolecular Assemblies Comprising Ionic π-Electronic Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.
    • 学会等名
      China-Japan Joint Symposium on Functional Supramolecular Architectures
    • 発表場所
      天津(中国)
    • 年月日
      2014-12-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Assemblies of Anion-Responsive π-Electronic Molecules2014

    • 著者名/発表者名
      Yamakado, R.; Maeda, H.
    • 学会等名
      China-Japan Joint Symposium on Functional Supramolecular Architectures
    • 発表場所
      天津(中国)
    • 年月日
      2014-12-10
  • [学会発表] π電子系イオンを基盤とした超分子集合体の創製2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光
    • 学会等名
      お茶の水女子大学理学部化学科講演会
    • 発表場所
      お茶の水女子大学(東京都)
    • 年月日
      2014-12-03
    • 招待講演
  • [学会発表] イオン応答性π電子系を基盤とした超分子集合体の創製2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光
    • 学会等名
      大つくば物理化学セミナー2014
    • 発表場所
      城西大学(千葉県)
    • 年月日
      2014-11-29
    • 招待講演
  • [学会発表] π電子系を構成ユニットとした超分子集合体の創製2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光
    • 学会等名
      東京理科大学理学部応用化学科講演会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都)
    • 年月日
      2014-11-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 発光性π電子系におけるキラリティ誘起の新戦略2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ2014
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      2014-10-16
    • 招待講演
  • [学会発表] π電子系イオンの次元制御型集合化2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光
    • 学会等名
      第8回超分子若手懇談会
    • 発表場所
      山中温泉よしのや依緑園(石川県)
    • 年月日
      2014-10-10
    • 招待講演
  • [学会発表] 鋭角構造を有する環状π電子系の合成2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光・川下賢二
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2014-09-07
  • [学会発表] ピロール-ジケトン交互配列型アニオン応答性π電子系の創製2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光・木下敬太
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2014-09-07
  • [学会発表] アニオン応答性π電子系であるジピロリルピリミジンの合成2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光・田村勇樹
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2014-09-07
  • [学会発表] イオンペア集合体形成を目的とした周辺修飾ポルフィリンの合成2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光・山口健太
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2014-09-07
  • [学会発表] Assemblies of π-Conjugated Ionic Species Providing Electronic Materials2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - The IUMRS International Conference in Asia 2014 (IUMRS-ICA 2014)
    • 発表場所
      福岡大学(福岡県)
    • 年月日
      2014-08-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Supramolecular Assemblies Comprising Anion-Binding and Metal-Coordinating π-Conjugated Ionic Building Units2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.
    • 学会等名
      248th ACS National Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ(USA)
    • 年月日
      2014-08-14
    • 招待講演
  • [学会発表] イオン応答性π電子系を基盤とした超分子集合体の創製2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光
    • 学会等名
      東京大学大学院総合文化研究科 機能超分子セミナー
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2014-07-23
    • 招待講演
  • [学会発表] Ion-Based Assemblies of Pyrrole-Based π-Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.
    • 学会等名
      8th International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines (ICPP-8)
    • 発表場所
      イスタンブール(トルコ)
    • 年月日
      2014-06-22
    • 招待講演
  • [学会発表] イオン応答性π電子系を基盤とした超分子集合体の創製2014

    • 著者名/発表者名
      前田大光
    • 学会等名
      第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2014-05-31
    • 招待講演
  • [学会発表] Formation of Dimension-Controlled Assemblies Comprising π-Conjugated Ions2014

    • 著者名/発表者名
      Bando, Y.; Maeda, H.
    • 学会等名
      10th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2014-05-31
  • [学会発表] Supramolecular Assemblies of Anion-Responsive π-Systems Possessing Directly Linked Alkyl Chains2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.; Katayama, D.; Bando, Y.
    • 学会等名
      10th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2014-05-31
  • [学会発表] Synthesis of Anion-Responsive π-Conjugated Molecules with Point Chirality2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.; Taguchi, K.
    • 学会等名
      10th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2014-05-31
  • [学会発表] Synthesis of Cyclic π-Systems Arranged in Acute Angles2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.; Kawashita, K.
    • 学会等名
      10th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2014-05-31
  • [学会発表] Synthesis of Anion-Responsive π-Electronic Molecules Comprising Alternately Arranged Pyrrole and Diketone Moieties2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.; Kinoshita, K.
    • 学会等名
      10th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2014-05-31
  • [学会発表] Synthesis of Dipyrrolylpyrimidines as Anion-Responsive π-Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.; Tamura, Y.
    • 学会等名
      10th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2014-05-31
  • [学会発表] Synthesis of Pyrrole-Based π-Conjugated Systems with the Ability to Form Ion-Pair Assemblies2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.; Yamaguchi, K.
    • 学会等名
      10th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      2014-05-31
  • [図書] “Ion-Based Liquid Crystals: From Well-Defined Self-Organized Nanostructures to Applications” in Nanoscience with Liquid Crystals: From Self-Organized Nanostructures to Applications; Li, Q. Ed.2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.
    • 総ページ数
      420
    • 出版者
      Springer
  • [図書] “Supramolecular Assemblies Based on Interionic Interactions” in Nanoscience with Synergy in Supramolecular Chemistry; Nabeshima, T. Ed.2014

    • 著者名/発表者名
      Maeda, H.
    • 総ページ数
      400
    • 出版者
      CRC Press
  • [備考] 研究者学術情報データベース - 立命館大学(前田大光)

    • URL

      http://research-db.ritsumei.ac.jp/Profiles/29/0002834/profile.html

  • [備考] 立命館大学薬学部超分子創製化学研究室

    • URL

      http://www.ritsumei.ac.jp/pharmacy/maeda/

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公開日: 2016-06-01  

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