2015 Fiscal Year Annual Research Report
機能性有機材料を指向した多電子レドックス型オリゴマーの創出
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15H03798
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
御崎 洋二 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (90202340)
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2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 多電子酸化還元系 / TTFオリゴマー / サイクリックボルタンメトリー / 有機エレクトロニクス / 有機二次電池 / 分子性導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
四つのTTFをメチレンジチオで架橋したテトラチアフルバレノファンの合成を行い，それらの電気化学的性質について検討した。分子内環化反応は高度希釈法を用いて行った。得られた化合物の酸化還元挙動をCV法により検討したところ、四段階の+0.15 (4e-), +0.48 (2e-), +0.85 (1e-), +1.25 (1e-) V（vs. Fc/Fc+ in PhCN）の酸化還元波が観測された。既知の環状TTF四量体の酸化還元電位（+0.06 (2e-), +0.18 (2e-), +0.45 (2e-), +0.55 (2e-) V）と比較すると八電子酸化以降の酸化還元電位が高電位シフトしていた。このことからオクタカチオン状態では、既知の環状TTF四量体よりも新たに合成したテトラチアフルバレノファンの方が、クーロン反発が大きく不安定化されたことが考えられる。
また、環状型TTPオリゴマー五～八量体を合成し，それらの性質について検討した。CV測定の結果，環状型TTP五量体は七段階の酸化還元波を示した; -0.13(1e-), 0.00(1e-), +0.10(2e-), +0.19(1e-), +0.40(5e-), +0.64(5e-), +0.81(5e-) V（vs. Fc/Fc+, in PhCN : o-C6H4Cl2 = 1 : 1 (v/v)）。TTPモノマーの第一酸化還元波に対応する波が環状型TTP五量体では四波に分裂したことから、環状型TTP五量体の低酸化状態では分子内で相互作用しており，その第一酸化還元電位はTTPモノマーの値（+0.06 V）よりも0.19 V低電位にシフトしている。このことから、環状型TTP五量体のラジカルカチオン状態は正電荷が分子全体で広く非局在化し、TTPモノマーのラジカルカチオン状態よりも安定化していると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
標的とする環状型テトラチアフルバレノファン誘導体や環状型テトラチアペンタレンオリゴマーをほぼ予定通り合成することに成功している。また、これらの電気化学的性質をサイクリックボルタンメトリー法により明らかにすることができた。順調に合成研究および電気化学的性質の評価が進められているため，平成28年度はこれらを用いた有機二次電池の開発へとさらに研究を進展させることが期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
エネルギー貯蔵・高効率利用に資する新規多電子レドックス型分子として，環状型のTTFナノリングおよびTTFナノチューブの合成を行う。また，三つのTTFが融合したTTPYを多電子レドックスユニットとする架橋型オリゴマーの合成に着手する。
エネルギー変換に資する分子として，電荷秩序型分子性導体の成分分子となりうる架橋型TTFオリゴマーの合成を引き続き行い，電解結晶化法によって導電性有機結晶を作成する。得られた単結晶の結晶構造および導電性を明らかにする。
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Research Products
(49 results)
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[Presentation] Thermally induced mechanical effects in molecular conductors2015
Author(s)
Takashi Shirahata, Tetsuya Ito, Shinya Toki, Keita Shiratori, Shouhei Kumeta, Tadashi Kawamoto, Takehiko Mori, Yoshiaki Nakano, Hideki Yamochi, Yohji Misaki
Organizer
The 22nd International Conference on the Chemistry of the Organic Solid State (ICCOSS XXII)
Place of Presentation
朱鷺メッセ（新潟県新潟市，日本）
Year and Date
2015-07-11 – 2015-07-17
Int'l Joint Research
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[Presentation] 高次TTPオリゴマーの合成と性質2015
Author(s)
佐々木 彰紀, 木村 晴佳, 白旗 崇, 御崎 洋二
Organizer
第82回日本分析化学会有機微量分析研究懇談会，第98回計測自動制御学会力学計測部会，第32回合同シンポジウム
Place of Presentation
愛媛大学南加記念ホール（愛媛県松山市）
Year and Date
2015-05-28 – 2015-05-29
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