７員環分子を利用した両極性有機半導体の開発

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本年度、７員環を有する反芳香族性分子の研究開発においては、最終ステップの酸化反応を検討するために十分な量の前駆体を得ることが出来た。しかし、最終化合物の反芳香族性が非常に高いためか、目的物の単離には至らなかった。一方で、並行して研究を行っていたキノイドオリゴチオフェンの系においては大きな進展があった。高いビラジカル性を有することが知られているキノイドオリゴチオフェン５量体において、そのビラジカル性を精密に制御することを目的とした研究を行った。キノイドオリゴチオフェン５量体に対してベンゾ縮環構造の数または位置が異なる複数の分子を設計し、合成に際して逆ディールズアルダー反応に基づいた前駆体法を適用することで、収率よく一連の分子を得ることに成功した。それらの分子は期待通りベンゾ縮環の数や位置の違いによって光吸収特性、電気化学特性に大きな差異が生じており、キノイド分子の電子状態を精密に制御することが出来たと言える。そして、これらの実験結果からキノイドオリゴチオフェンのビラジカル性に着眼点を置いた構造物性相関が明らかとなった。また、開発した新規分子を用いて有機半導体材料としてのデバイス応用も試みた。それらの分子の薄膜に基づいた電界効果トランジスタ素子を作製したところ、半導体特性においても明確な違いを示した。すべてのチオフェン環にベンゾ縮環構造を導入した分子ではp型特性を示した一方で、中央に３つのベンゼン環を有する分子においては、当該研究員の研究課題でもある両極性キャリア輸送特性を示した。以上をまとめた結果について、現在論文執筆中である。