拡張共役系を基盤とする電子移動系の構築と新機能開拓

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光誘起分子内長距離エネルギー/電子伝達機能を有する分子の開発と,エレクトロニクス素子に応用可能な薄膜状態での効率の良いキャリア移動系の開発を指向して,以下の研究を行った。1.分子ワイヤを介した光誘起電子移動の外部刺激による制御を目的として,2つのエチニルオリゴチオフェン4量体で共役拡張したチオフェン縮環イミダゾリウムの片末端にドナーとして亜鉛ポルフィリンを他端にアクセプターとして[60]フラーレンを連結した化合物の合成を行った。ベンゾニトリル中でポルフィリン部蛍光のクエンチが観測され,ドナー部からアクセプター部への光誘起分子内電子移動が起こっていることが分かった。イミダゾリウム部の対イオンによりこの割合が変化し,PF_6塩にフッ化物イオンを加えることで,蛍光強度の増大,すなわち分子内電子移動の促進を観測し,対イオンによるスイッチングが可能であることが示された。2.オリゴチオフェン4量体と9量体を基本骨格として,1,3,5-トリ置換ベンゼンを分岐部とする自己集合性のデンドリマー型オリゴチオフェンの合成を進め,NMRケミカルシフトの濃度変化と温度変化ら会合定数と熱力学的定数を決定した。多分岐および9量体の導入が安定化エントロピーに及ぼす効果が大きいことを明らかにした。また,予備的な電界効果トランジスタ特性の評価で,スピンコート薄膜を真空中室温で乾燥することで,良好なp-型特性を観測することができた。3.拡張パイ電子系を有する新規なディスク型分子として,ヘキサチエノトリフェニレンの短段階合成に成功した。この化合物は可視部の電子吸収と低い酸化電位を示し,p-型有機半導体として有望な性質を有している。ヘキサメチル誘導体のX線構造解析でその特異的な構造が明らかになりつつある。また,ディスク型の自己会合および液晶性の発現を目指して,長鎖アルキル基の他,官能基の導入を検討している。