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Photophysics and conductivity of TTF-annulated porphyrinoids with excited-state aromaticity reversal

Photophysics and conductivity of TTF-annulated porphyrinoids with excited-state aromaticity reversal
具有激发态芳香性逆转的 TTF 环卟啉类化合物的光物理和电导率
批准号：
19F19345
负责人：
関 修平
金额：
$1.47万
依托单位：
Kyoto 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
项目状态：
已结题
起止时间：
2019-10-11 至 2022-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19345/
关键词：
ポルフィリンポルフィノイドπ-πスタック芳香族性芳香族性反転伝導度ラジカルTTF

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
本研究では拡張ポルフィリノイド・大環状共役化合物を対象として，パイ電子の数や環の立体配座制御により芳香族性・反芳香族性を変化させた各々の状態においてその電子物性の聖書を目的とした研究を展開した．特に，テトラチアフルバレン（TTF）骨格を連結した拡張ポルフィリノイドを目的化合物とし，光励TTFからポルフィリノイド骨格への電子移動を光励起により誘起しつつ，電子共役系に加担する電子数を変調させ，基底状態・励起状態相互での芳香族性・反芳香族性を連続的に制御する（芳香族性反転）系での光物理化学過程の解明を目指して研究を進めてきた．分子の設計並びにその芳香族性反転の挙動は特別研究員・Chaが主に担当し，分子系の分光分析と固体状態での光電気伝導性の評価を受け入れ研究者・関が主に担当した．新たに設計し，合成した拡張ポルフィリノイド・大環状共役化合物（Rubyrin）のプロトン化/脱プロトン化に伴う急激な電気伝導度の上昇/低下という興味深い現象を見出した．分子のSwitchingする光電気伝導性のダイナミックレンジについてマイクロ波伝導度評価法を用いて完全実験的な定量分析を行った結果，凝縮相における相構造を大きく変えることなく，光有機電子移動によって，固体中の電子伝導経路の制御が可能であることを明らかにした．分子の芳香族性・反芳香族性を非接触光刺激によって自由に変調しつつつ，電子物性へと直結させるという本研究の成果は，凝縮相共役分子固体の基礎物性研究として，従来の大環状化合物の一般的な分光分析と一線を画しつつ，将来の分子設計指針を与える重要な知見を得ているものと考える．
英文摘要
本研究では拡張ポルフィリノイド・大環状共役化合物を対象として，パイ電子の数や環の立体配座制御により芳香族性・反芳香族性を変化させた各々の状態においてその電子物性の聖書を目的とした研究を展開した．特に，テトラチアフルバレン（TTF）骨格を連結した拡張ポルフィリノイドを目的化合物とし，光励TTFからポルフィリノイド骨格への電子移動を光励起により誘起しつつ，電子共役系に加担する電子数を変調させ，基底状態・励起状態相互での芳香族性・反芳香族性を連続的に制御する（芳香族性反転）系での光物理化学過程の解明を目指して研究を進めてきた．分子の設計並びにその芳香族性反転の挙動は特別研究員・Chaが主に担当し，分子系の分光分析と固体状態での光電気伝導性の評価を受け入れ研究者・関が主に担当した．新たに設計し，合成した拡張ポルフィリノイド・大環状共役化合物（Rubyrin）のプロトン化/脱プロトン化に伴う急激な電気伝導度の上昇/低下という興味深い現象を見出した．分子のSwitchingする光電気伝導性のダイナミックレンジについてマイクロ波伝導度評価法を用いて完全実験的な定量分析を行った結果，凝縮相における相構造を大きく変えることなく，光有機電子移動によって，固体中の電子伝導経路の制御が可能であることを明らかにした．分子の芳香族性・反芳香族性を非接触光刺激によって自由に変調しつつつ，電子物性へと直結させるという本研究の成果は，凝縮相共役分子固体の基礎物性研究として，従来の大環状化合物の一般的な分光分析と一線を画しつつ，将来の分子設計指針を与える重要な知見を得ているものと考える．
期刊论文(4)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Yonsei University(韓国)
延世大学（韩国）
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Controlling the charge carrier dynamics by modulating the orientation diversity of perovskites
通过调节钙钛矿的取向多样性来控制载流子动力学
DOI： 10.1039/d1qm01586a
发表时间： 2022
期刊： Mater. Chem. Front.
影响因子： --
作者： [Wonhee Cha, Won-Young Cha, Insub Noh, Shu Seki, Hideo Ohkita and Dongho Kim]
通讯作者： Hideo Ohkita and Dongho Kim
Poly(3-hexylthiophene) Crystalline Cubes: A Facile Preparation of Polymer Particles Featuring Long-range Ordering
聚（3-己基噻吩）立方晶体：具有长程有序性的聚合物颗粒的简便制备
DOI： 10.1246/cl.200597
发表时间： 2020
期刊： Chem. Lett.
影响因子： --
作者： [Won-Young Cha, Jae-yeon Lee, Jinwoo Park, Yun Hee Koo, Juhyun Park, Shu Seki, Won-Suk Kim, and JaeHong Park]
通讯作者： and JaeHong Park
S2 Fluorescence from Huckel/Möbius aromatic expanded porphyrins
Huckel/M 的 S2 荧光
DOI： --
发表时间： 2019
期刊：
影响因子： --
作者： [Won-Young Cha, Jae-yeon Lee, Jinwoo Park, Yun Hee Koo, Juhyun Park, Shu Seki, Won-Suk Kim, and JaeHong Park, Won Young Cha]
通讯作者： Won Young Cha
Charge Transport in Symmetry Breaking Conjugated Molecular Materials: Experimental Approach by Conductivity Measurements under CPL Excitation
  • 批准号：
    23KF0045
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.54万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    関 修平
  • 依托单位：
    Kyoto University
Radical COF: A challenge toward novel organic electromagnetic polymer materials
  • 批准号：
    22KF0231
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    関 修平
  • 依托单位：
    Kyoto University
Revisiting Wallach's Rule: Approaches toward singular point interplaying molecular symmetries and electronic properties
  • 批准号：
    22H00314
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 资助金额：
    $27.62万
  • 财政年份：
    2022
  • 负责人：
    関 修平
  • 依托单位：
    Kyoto University
Self-Standing Organic Nanowire Sensors: Nanowire Arrays with Ultrahigh Aspect Ratio and Challenge to Homochirality
  • 批准号：
    22K19061
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 资助金额：
    $4.08万
  • 财政年份：
    2022
  • 负责人：
    関 修平
  • 依托单位：
    Kyoto University
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