| 研究課題/領域番号 |
26288093
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
若宮 淳志 京都大学, 化学研究所, 准教授 (60362224)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | π共役 / 高次元 / 円偏光発光 / 近赤外吸収 / 太陽電池 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、複数のπ共役が効果的に接続できる「π共役交差接合骨格」として、十字型、T字型、および三方型の独自の骨格を設計し、これらを核構造に用いてπ共役をシート状（二次元）やクラスター状（三次元）に拡張した革新的な機能性高次π共役系分子群の創製に取り組むものである。
本年度は、まず、これまでに開発を進めてきた酸素架橋型トリアリールアミン骨格について、アリール環の一つをナフタレン環に拡張することで、反転障壁の増大に伴ってらせん構造をもたせた一連の化合物を合成した。これらは室温で光学分割可能であり、円偏光発光特性を示すことを見出した。さらに、これらの化合物は固体状態でも円偏光発光特性を示し、置換基効果により、青色から赤色まで可視光領域全域でその発光色も変化できることがわかった。
また、T字型構造をユニットとして、ベンゾチアジアゾールにイミダゾール骨格を縮環させた誘導体の効率合成法を開発しは。本骨格は小さなバンドギャップをもち、これを構成骨格に用いてπ共役を拡張させることにより、近赤外吸収を示す光電変換材料へ転換できる可能性を見出した。
さらに、アズレンを核構造に用いて、準平面型構造をもつ酸素架橋型トリアリールアミン骨格を導入した有機半導体材料を設計、合成した。これをバッファ層材料に用いることで、ペロブスカイト太陽電池の光電変換効率が、従来の材料を用いた場合に比べて２割も向上することを見出した。
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| 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
本提案課題で示した分子設計に基づいて、標的化合物群の合成を進め、申請段階で期待した物性発現を確認することができた。本申請で示した本分子設計の妥当性を示す結果が得られている。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度となる本年度は、これまでに開発した各ユニットを用いて、さらに高次元にπ共役骨格を拡張した材料の開発に取り組む。特に、ペロブスカイト層上や電極基板上での有機半導体材料の分子配向の制御に焦点を当て、π共役骨格の構造と配向特性、さらには電荷輸送特性との相関解明を進める。これらに基づいて、突出した機能発現を実証し、これにより、「高次元π共役材料」という新分野を確立したい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
HPLCでの分離精製装置の購入を予定していたが、最新型の納入予定が次年度になったため、繰越を申請した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
H28年度初期に、最新型のHPLC分離精製用ポンプを搭載した装置を購入予定である。
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