π電子系の新規な構造修飾法を鍵とする革新的有機半導体材料の創製

利用π电子系统的新颖结构修饰方法创建创新有机半导体材料

基本信息

批准号：
19J23670
负责人：
早川雅大
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J23670/
关键词：
硫黄置換基 π電子系スルホキシド結晶性不斉酸化

项目摘要

本研究では，有機エレクトロニクスにおける最難関物性の実現に資する新たな構造修飾法の確立を目的とし，独自に開発したエンドキャップ基であるチアシクロノネン (TN) 部位をもつπ電子系の合成および物性の解明，凝縮系での機能開拓に取り組んだ．本年度は過年度に引き続き，TN環内の硫黄の酸化が結晶性に及ぼす効果の解明に取り組んだ．第一に，過年度研究したTN誘導体を用いて，スルホキシドのラセミ体を合成し，スルホキシドの光学純度が相転移挙動に及ぼす影響について検証した．その結果，新たに合成したラセミ型スルホキシドは，光学純度の高いスルホキシドよりも著しく低い融点をもち，固体状態での分子配向に関する知見を得ることはができなかったが，硫黄の酸化度と光学純度のいずれも結晶性に著しい影響を及ぼすことがわかった．また，硫黄上の酸化状態がTNの配座自由度に及ぼす影響を明らかにするため，TN縮環チオフェンを用いて DFTB-MD法により中員環の立体配座解析を行った．その結果，高温条件では TN縮環チオフェンおよび対応するスルホキシド体は同程度の配座自由度をもち，極めて多くの配座異性体を生じるのに対し，温度を下げるとスルフィド体に比べてスルホキシド体の配座自由度のバリエーションは顕著に少ないことが確認できた．硫黄上の酸化がTNの9員環の配座自由度を著しく低下させることを示す結果であり，結果として凝縮系において等方性液体から結晶相への分子全体の再配置を抑制する重要な因子になっていることが示唆された．以上の研究を通して，従来困難であった拡張π電子系の合成後期での物性変調に対して1つの解決策を示したといえる．以上の一連の成果は，今年度中に原著論文一報にまとめ，Chem. Commun. 誌に掲載された．

在这项研究中，我们旨在建立一种新的结构修饰方法，该方法有助于实现有机电子中最具挑战性的物理特性，并致力于以独特开发的端盖组，thiacyclonenene（TN）的小节来综合和阐明π电子系统的物理性能，并探索辅助系统的功能。今年，从往年开始，我们致力于阐明TN环中硫对结晶度的氧化作用。首先，我们使用过去研究的TN衍生物合成了亚氧化氧化物的种族，并检查了亚磺氧化物光纯度对相变行为的影响。结果，新合成的外消旋硫氧化物的熔点明显低于高光纯度亚硫化物，尽管不可能在固态中获得有关分子方向的知识，但硫的氧化程度和硫的光纯度都对结晶度具有显着影响。此外，为了阐明氧化态对硫对TN构象自由度的影响，使用TN融合的硫烯使用TN环对培养基环的构象分析进行了构象分析。结果，已经证实，在高温条件下，TN融合的硫烯和相应的硫氧化物具有相似的构象自由，导致了很多构象异构体，而降低温度的构象表构象体的构象自由变化明显少于硫化物体的构象自由变化。该结果表明，对硫的氧化显着降低了九元环的TN环的构象自由度，这表明它是抑制整个分子从各向同性液体中迁移到凝结系统中结晶相的重要因素。通过上述研究，可以说我们已经为扩展的π电子系统的晚期合成提供了解决方案，这过去一直很困难。上述结果在本财政年度的原始论文报告中汇编，并发表在Chem。社区。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ベンゼン縮環ペンタフルバレンを連結したπ共役オリゴマーの合成と物性

苯稠合五富瓦烯π共轭低聚物的合成及物理性质

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masahiro Hayakawa;Shigehiro Yamaguchi;Aiko Fukazawa;早川雅大，砂山尚之，松尾優，深澤愛子;砂山尚之，田巻明日佳，早川雅大，山口茂弘，深澤愛子
通讯作者：
砂山尚之，田巻明日佳，早川雅大，山口茂弘，深澤愛子

ベンゼン縮環ペンタフルバレンオリゴマー

苯稠合五富瓦烯低聚物

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masahiro Hayakawa;Shigehiro Yamaguchi;Aiko Fukazawa;早川雅大，砂山尚之，松尾優，深澤愛子
通讯作者：
早川雅大，砂山尚之，松尾優，深澤愛子

硫黄を含む中員環で片側末端をエンドキャップした液晶性π共役系の物性

一端含硫中环封端的液晶π共轭体系的物理性质

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masahiro Hayakawa;Shigehiro Yamaguchi;Aiko Fukazawa;早川雅大，砂山尚之，松尾優，深澤愛子;砂山尚之，田巻明日佳，早川雅大，山口茂弘，深澤愛子;早川雅大，山口茂弘，深澤愛子
通讯作者：
早川雅大，山口茂弘，深澤愛子

Late-stage Modification of π-Conjugated Systems by the Asymmetric Oxidation of Sulfur-Containing Medium Rings

通过含硫中环的不对称氧化对π共轭体系进行后期修饰