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2016 年度 実績報告書

π共役系の高次構造制御と機能発現

研究課題

研究課題/領域番号 26288093
研究機関京都大学

研究代表者

若宮 淳志  京都大学, 化学研究所, 准教授 (60362224)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
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
研究実績の概要

これまでに開発してきた酸素架橋トリアリールアミン骨格(準平面構造)を用いた機能性材料開発を進め、ベンゼンのメタ位で連結した分子設計により、可視光領域に吸収を持たず、透明性とアモルファス安定性(160 ℃)をもつ正孔輸送性材料を開発することに成功した。また、用いるトリアリールアミン骨格にナフタレン骨格を導入すると、反転障壁を大きくすることができ、光学異性体として単離でき、これらは円偏光発光特性(CPL)を示すことを見出した。さらに、本骨格に選択的に官能基を導入する手法を見出し、これにより、青色から赤色まで可視光領域全域に渡って発光色が制御可能なCPL特性が得られることを見出した。
また、チアゾール縮環したベンゾチアジアゾール骨格をT字型骨格として合成し、これを電子受容性骨格に用いたD-A型ポリマーの開発にも取り組んだ。これらは、有機薄膜太陽電池の光吸収材料として機能し、6%を超える光電変換効率が得られることがわかった。また、チアゾール骨格に導入可能なアルキルチオ基は溶解性の制御だけでなく、スルホニル基へと変換することでさらに電子受容性を向上させることができ、1200 nmにおよぶ近赤外領域に吸収特性をもつポリマー材料も開発することができた。
さらに、ベンジチアジアゾール骨格にイミダゾール骨格を縮環させた構造を効率よく合成できる手法を開発し、これを用いて、H型に連結した二次元拡張π共役構造を構築することにも成功した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (42件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 12件、 招待講演 17件)

  • [雑誌論文] D-π-A Dyes with an Intramolecular B-N Coordination Bond as a Key Scaffold for Electronic Structural Tuning and Their Application in Dye-Sensitized Solar Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Shimogawa, Masaru Endo, Takuhiro Taniguchi, Yumi Nakaike, Masahide Kawaraya, Hiroshi Segawa, Yasujiro Murata, and Atsushi Wakamiya
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: 90 ページ: 441-450

    • DOI

      doi:10.1246/bcsj.20160421

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] D-π-A Dyes with Diketopyrrolopyrrole and Boryl-substituted Thienylthiazole Units for Dye-sensitized Solar Cells with High JSC Values2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Shimogawa, Masaru Endo, Yumi Nakaike, Yasujiro Murata, and Atsushi Wakamiya
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 46 ページ: 715-718

    • DOI

      doi:10.1246/cl.170087

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 4,7-Bis[3-(dimesitylboryl)thien-2-yl]benzothiadiazole: Solvato-, Thermo-, and Mechanochromism Based on the Reversible Formation of an Intramolecular B-N Bond2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Shimogawa, Osamu, Yoshikawa, Yoshitaka Aramaki, Michihisa Murata, Atsushi Wakamiya, Yasujiro Murata
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 23 ページ: 3784-3791

    • DOI

      DOI : 10.1002/chem.201606041

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of Transparent Organic Hole-transporting Materials Using Partially Oxygen-bridged Triphenylamine Skeletons2017

    • 著者名/発表者名
      Hidetaka Nishimura, Yuta Hasegawa, Atsushi Wakamiya, Yasujiro Murata
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 46 ページ: 817-820

    • DOI

      doi:10.1246/cl.170164

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Oxygen-bridged Diphenylnaphthylamine as a Scaffold for Full-color Circularly Polarized Luminescent Materials2017

    • 著者名/発表者名
      Hidetaka Nishimura, Kazuo Tanaka, Yasuhiro Morisaki, Yoshiki Chujo, Atsushi Wakamiya, Yasujiro Murta
    • 雑誌名

      J. Org. Chem.

      巻: 82 ページ: -

    • DOI

      DOI: 10.1021/acs.joc.7b00511

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Near-Infrared Emissive Donor-Acceptor-Type Molecules Containing Thiazole-Fused Benzothiadiazole as an Electron-Acceptor Moiety2016

    • 著者名/発表者名
      Motoi Satou, Tomoya Nakamura, Yoshitaka Aramaki, Shuhei Okazaki, Michihisa Murata, Atsushi Wakamiya, and Yasujiro Murata
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 45 ページ: 892-894

    • DOI

      doi:10.1246/cl.160519

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Partially Oxygen-Bridged Triphenylamines with a Quasiplanar Structure as a Key Scaffold for Hole-Transporting Materials2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Wakamiya, Hidetaka Nishimura, Yasujiro Murata
    • 雑誌名

      J. Syn. Org. Chem. Jpn.

      巻: 74 ページ: 1128-1135

    • DOI

      doi.org/10.5059/yukigoseikyokaishi.74.1128

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 新規前駆体材料を用いた塗布法におけるペロブスカイト層形成メカニズム解明2017

    • 著者名/発表者名
      若宮淳志
    • 学会等名
      日本化学会春季年会ATP講演,化学が拓くエネルギーイノベーション
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-17
    • 招待講演
  • [学会発表] イミダゾール縮環ベンゾチアジアゾールを鍵骨格として用いたπ共役系材料の合成と物性2017

    • 著者名/発表者名
      岡崎 修平・村田 理尚・若宮 淳志・村田 靖次郎
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] Fabrication of Highly Efficient Perovskite Solar Cells: Elucidation of Perovskite Layer Formation Mechanism in Solution Process2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Wakamiya
    • 学会等名
      The 3rd ANGEL シンポジウム
    • 発表場所
      山形大学、米沢
    • 年月日
      2017-03-04 – 2017-03-05
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Materials Science for Fabrication of High Performance Perovskite Solar Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Wakamiya
    • 学会等名
      Asia Pacific Hybrid and Organic Photovoltaics Conference (AP-HOPV17)
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2017-02-03 – 2017-02-04
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hole-Transporting Materials Using Quasiplanar Skeletons for Efficient Perovskite Solar Cells: Effects of Lengths of Alkoxy Chains2017

    • 著者名/発表者名
      Jaehyun Lee, Mina Jung, Masashi Ozaki, Ai Shimazaki, Hidetaka Nishimura, Yasujiro Murata, and Atsushi Wakamiya
    • 学会等名
      AP-HOPV17
    • 発表場所
      Yokohama Pacifico Convention Center
    • 年月日
      2017-02-03 – 2017-02-04
    • 国際学会
  • [学会発表] ペロブスカイト太陽電池:真の有機無機ハイブリッドを目指して2017

    • 著者名/発表者名
      若宮淳志
    • 学会等名
      第219回フォトポリマー講演会
    • 発表場所
      I-siteなんば(大阪府大)
    • 年月日
      2017-01-27 – 2017-01-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Hole-Transporting Materials Using Partially Oxygen-bridged Triarylamine Skeletons for Efficient Perovskite Solar Cells: Effects of Lengths of Alkoxy Chains2016

    • 著者名/発表者名
      Jaehyun Lee, Mina Jung, Masashi Ozaki, Ai Shimazaki, Hidetaka Nishimura, Atsushi Wakamiya, and Yasujiro Murata
    • 学会等名
      第10回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      京都府立大学
    • 年月日
      2016-12-16 – 2016-12-17
  • [学会発表] イミダゾール縮環ベンゾチアジアゾール骨格を用いたモノマーユニットの合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      岡崎修平・村田理尚・若宮淳志・村田靖次郎
    • 学会等名
      第10回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      京都府立大学
    • 年月日
      2016-12-16 – 2016-12-17
  • [学会発表] チアゾール縮環ベンゾチアジアゾール骨格をアクセプター骨格にもつD-A型ポリマー2016

    • 著者名/発表者名
      中村智也,荒川倫子,堀恵美,石倉靖久,村田理尚,若宮淳志,村田靖次郎
    • 学会等名
      第10回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-12-16 – 2016-12-16
  • [学会発表] 独自の分子設計に基づいた機能性有機材料開発2016

    • 著者名/発表者名
      中村 智也,下河 広幸,西村 秀隆,Lee Jaehyun,岡崎 修平,荒川 倫子,Anesh Gopal,尾崎 雅司,薬丸 信也,村田 理尚,若宮 淳志,村田 靖次郎
    • 学会等名
      第3回学産ポスターセッション
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-12-14 – 2016-12-14
  • [学会発表] 高効率ペロブスカイト太陽電池のための材料化学2016

    • 著者名/発表者名
      若宮淳志
    • 学会等名
      ラミックス協会関西支部平成28年度支部セミナー
    • 発表場所
      龍谷大学響ホール、京都
    • 年月日
      2016-12-09 – 2016-12-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of Alkoxy Chain Lengths in Hole-Transporting Materials for Highly Efficient Perovskite Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Jaehyun Lee, Mina Jung, Masashi Ozaki, Ai Shimazaki, Hidetaka Nishimura, Yasujiro Murata, and Atsushi Wakamiya
    • 学会等名
      A-COE 2016
    • 発表場所
      Kihada Hall of Kyoto University
    • 年月日
      2016-12-05 – 2016-12-07
    • 国際学会
  • [学会発表] 高効率ペロブスカイト太陽電池のための鍵材料開発2016

    • 著者名/発表者名
      若宮淳志
    • 学会等名
      有機エレクトロニクスシンポジウム
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2016-12-05 – 2016-12-05
    • 招待講演
  • [学会発表] イミダゾール縮環ベンゾチアジアゾール骨格を用いたポリマー材料の合成2016

    • 著者名/発表者名
      岡崎修平・村田理尚・若宮淳志・村田靖次郎
    • 学会等名
      京都大学化学研究所第116回研究発表会
    • 発表場所
      京都大学化学研究所
    • 年月日
      2016-12-02 – 2016-12-02
  • [学会発表] 有機エレクトロニクスの発展に貢献する材料開発2016

    • 著者名/発表者名
      若宮淳志
    • 学会等名
      JAI講演
    • 発表場所
      大手町サンスカイルーム 東京、およびブリーゼプラザ 大阪
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] イミダゾール縮環ベンゾチアジアゾール骨格を用いたモノマーユニットの合成2016

    • 著者名/発表者名
      岡崎修平・村田理尚・若宮淳志・村田靖次郎
    • 学会等名
      第一回フロンティア太陽電池セミナー
    • 発表場所
      京都大学化学研究所
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-18
  • [学会発表] チアゾール縮環ベンゾチアジアゾール骨格をアクセプター骨格にもつD-A型ポリマーの開発と有機薄膜太陽電池への応用2016

    • 著者名/発表者名
      中村智也,荒川倫子,堀恵美,石倉靖久,村田理尚,若宮淳志,村田靖次郎
    • 学会等名
      第1回フロンティア太陽電池セミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-17
  • [学会発表] Development of Hole-Transporting Materials for Highly Efficient Perovskite Solar Cells: Effects of Lengths of Alkoxy Chains2016

    • 著者名/発表者名
      Jaehyun Lee, Mina Jung, Masashi Ozaki, Ai Shimazaki, Hidetaka Nishimura, Yasujiro Murata, and Atsushi Wakamiya
    • 学会等名
      第一回フロンティア太陽電池セミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2016-11-17 – 2016-11-17
  • [学会発表] X-ray Crystallographical Studies on the Intermediates in the Solution Fabrication Process for Highly Efficient Perovskite Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Wakamiya
    • 学会等名
      PRiME2016
    • 発表場所
      Convention Center, Honolulu Hawaii
    • 年月日
      2016-10-02 – 2016-10-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光選択制のOPVセル開発2016

    • 著者名/発表者名
      若宮淳志
    • 学会等名
      農場移転記念講演会
    • 発表場所
      京都大学大学院農学研究科附属農場(木津)
    • 年月日
      2016-09-29 – 2016-09-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 高効率ペロブスカイト太陽電池の作製:材料化学と塗布技術開発2016

    • 著者名/発表者名
      若宮淳志、尾崎雅司、ミナ ユング、嶋崎 愛、中池由美、中村智也、ジェイヒュン リー、アネシュ ゴパル、西村秀隆、村田靖次郎
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-07
    • 招待講演
  • [学会発表] チアゾール縮環ベンゾチアジアゾール骨格をアクセプター骨格にもつD-A型ポリマーの開発2016

    • 著者名/発表者名
      中村智也,荒川倫子,堀恵美,石倉靖久,村田理尚,若宮淳志,村田靖次郎
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-09-02 – 2016-09-02
  • [学会発表] Development of Hole-Transporting Materials Using Azulene as a Core: Their Application to Perovskite Solar Cells and Effects of Lengths of Alkoxy Chains2016

    • 著者名/発表者名
      Jaehyun Lee, Mina Jung, Masashi Ozaki, Ai Shimazaki, Anesh Gopal, Hidetaka Nishimura, Atsushi Wakamiya, and Yasujiro Murata
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [学会発表] イミダゾール縮環ベンゾチアジアゾール誘導体の合成と物性2016

    • 著者名/発表者名
      岡崎修平・荒巻吉孝・村田理尚・若宮淳志・村田靖次郎
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [学会発表] BF2基で架橋したジピロリルエタンジオンを電子受容性骨格にもつ近赤外吸収色素2016

    • 著者名/発表者名
      下河広幸、若宮淳志、村田靖次郎
    • 学会等名
      第27回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-09-01 – 2016-09-01
  • [学会発表] Our chemical Approaches towards Highly Efficient Perovskite Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Wakamiya
    • 学会等名
      The 6th Energy and Environmental Workshop: Next generation solar cells as a solution to energy challenges (AEARU)
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology
    • 年月日
      2016-08-26 – 2016-08-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] D-A Polymers Containing Thiazole-Fused Benzothiadiazole Acceptor Unit and Applications to Organic Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Nakamura, Noriko Arakawa, Megumi Hori, Yasuhisa Ishikura, Michihisa Murata, Atsushi Wakamiya, Yasujiro Murata
    • 学会等名
      The 6th Energy and Environmental workshop
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology
    • 年月日
      2016-08-26 – 2016-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] ペロブスカイト型太陽電池の研究開発最前線2016

    • 著者名/発表者名
      若宮淳志
    • 学会等名
      第73回応用科学セミナー
    • 発表場所
      大阪府立大学 分子エレクトロニックデバイス研究所 ニュー・フロンティア材料研究会
    • 年月日
      2016-07-25 – 2016-07-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent Progress on Perovskite Solar Cells and Our Materials Science2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Wakamiya
    • 学会等名
      AM-FPD AM-FPD16
    • 発表場所
      Ryukoku University, Avanti Kyoto Hall
    • 年月日
      2016-07-06 – 2016-07-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular Design of Organic Semiconductors for Highly Efficient Perovskite Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Wakamiya
    • 学会等名
      Core-to-Core Joint Symposium
    • 発表場所
      Queen’s University, Kingston, Canada
    • 年月日
      2016-06-29 – 2016-06-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Design and Synthesis of Functional Organoboron Materials with Intramolecular B-N Coordination Bonds2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Wakamiya, Hiroyuki Shimogawa, Yoshitaka Aramaki, Osamu Yoshikawa, Takuhiro Taniguchi, Michihisa Murata, Yasujiro Murata
    • 学会等名
      Boram2016 (Boron in the Americas XV)
    • 発表場所
      Queen’s University, Kingston, Canada
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-06-28
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] D-A-D Type Organic Dyes Using BF2-Bridged Dipyrrolylethanedione as an Electron-Accepting Unit2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Shimogawa, Atsushi Wakamiya, Yasujiro Murata
    • 学会等名
      Boron in the Americas XV
    • 発表場所
      Queen’s University, Kingston, Canada
    • 年月日
      2016-06-26 – 2016-06-26
    • 国際学会
  • [学会発表] 2つのBF2基で架橋したジピロリルエタンジオン骨格をもつ近赤外吸収色素2016

    • 著者名/発表者名
      下河広幸、若宮淳志、村田靖次郎
    • 学会等名
      第11回 有機元素化学セミナー
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2016-06-03 – 2016-06-03
  • [学会発表] 化学の視点で挑む「ペロブスカイト太陽電池の高効率化」2016

    • 著者名/発表者名
      若宮淳志
    • 学会等名
      第263回分子工学コロキウム
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2016-05-13 – 2016-05-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Materials Design for Highly Efficient Perovskite Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Wakamiya
    • 学会等名
      福井センター講演
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2016-04-13 – 2016-04-13
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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