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本研究では、カルボランクラスターが有するσ共役系を活用した有機π共役系の拡張化を検討し、新規な元素ブロック材料を開発することを目的としている。オリゴ(トリフェニルアミン)の末端フェニル基にカルボランクラスターを導入したπ共役系オリゴマー分子の合成経路につき種々検討した。またオルトカルボランの炭素原子頂点にトリフェニルアミノ基を導入した分子について、１電子酸化体と２電子酸化体の作り分けに成功した。さらに、中性分子とジカチオン種について、単結晶試料の作成に成功し、X線構造解析を行い、分子構造に関する詳細な知見を得ることに成功した。１電子酸化体(ラジカルカチオン種)においては２つのレドックス中心間で電荷移動が生じていることを電子スピンスペクトルの温度変化の測定ならびにスペクトル形の解析により明らかにするとともに、電荷移動に伴うエネルギー障壁を定量的に求めることに成功した。この電荷移動過程は分子内の共役がほとんど関与しないもので、空間を介した電荷移動現象であることも合わせて明らかになった。また、レドックス中心間の距離が同じ誘導体を新たに合成して、電荷移動に伴うエネルギー障壁を求めることにより、空間を介した電荷移動に伴う電子結合定数を決定することができた。今回検討した有機ー無機ハイブリッド型元素ブロックは、新規な分子設計に基づく新しい発光性元素ブロック材料であるとともに、にホール輸送材料への展開も期待できる分子系であることが明らかとなった。
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