2013 Fiscal Year Annual Research Report
分子アーキテクトニクスに向けた機能性分子合成と構造物性相関解明
| Project Area | Molecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function |
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| Project/Area Number |
25110004
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
家 裕隆 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (80362622)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 有機化学 / ナノ材料 / 有機導体 / 少数電子素子 / 分子アーキテクトニクス |
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| Research Abstract |
研究の全体構想は有機合成化学・構造有機化学に基づく機能性π電子系開発を切り口として、有機分子のエレクトロニクス応用に向けて基盤となる学術的成果を得ることである。この中で本研究では、分子アーキテクトニクスの実現に不可欠な“分子コンポーネント”を系統的に設計・開発し、分子構造に基づく物性と機能を明らかとすることを目的とする。具体的には、新規なアンカー分子、および、分子導線を開発する。
アンカー分子に関しては、三脚型の骨格にはこれまでに確立しているテトラフェニルメタン骨格を用いた。これまでの研究から、アンカー官能基として電子求引的なピリジンを用いた場合、電気伝導に分子のLUMOが関与することを見いだしている。そこでこの知見を基に今年度は、電子豊富なヘテロ芳香族化合物をアンカー官能基として用いることでHOMOが関与するアンカーの開発を行った。具体的には、チオフェン、セレノフェンをアンカー官能基として導入した分子の合成を達成した。また、グラフェン基板に向けたアンカーユニットの開発にも着手した。分子導線に関しては、チオフェンβ位への5員環縮環が高い共役平面性の保持に有効であることをこれまでに明らかにしている。また、スピロ構造で2,7位に置換基を持つフルオレン環を導入すると、フルオレン2,7位の置換基がオリゴチオフェン間の相互作用を遮蔽する置換基として効果的に機能することも見いだしている。この知見を基に、今年度は置換基として2-エチルヘキシル基を導入したユニットの合成を行った。さらに、これらを繰り返しユニットとすることで2-3nm程度まで伸長させることに成功した。また、分子導線への応用が期待できる電子求引性ユニットも複数開発し、この電子受容性機能を素子評価で明らかとした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
化合物開発が概ね順調に進展しているため
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| Strategy for Future Research Activity |
アンカー分子、分子導線いずれも研究計画どおりに遂行する予定である。
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