ケイ素を含むパイ共役電子系の構造修飾による機能開拓

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ラダー型π電子系は,強固で平面性の高い骨格に由来して,強い発光や高い電荷輸送性といった物性が期待できる.本研究ではこれまで,固体構造の修飾を目的に,架橋元素としてケイ素を用いたラダー型π電子系の固体状態での構造・配向の制御について検討してきた.また,特異な電子構造をもつ新たなラダー型π電子系の開発にも取り組み,ホスホニウムおよびボラートという双性イオンで架橋したスチルベンの合成を達成してきた.本年度は,この双性イオン架橋ラダーπ電子系について,基本骨格としての潜在性を示すことを目的として,二光子吸収特性の評価を行った.双性イオン架橋ラダーπ電子系は,双性イオン構造の効果により大きく分極した電子構造を有していることから,二光子吸収材料として期待できる骨格である.一連の双性イオン架橋ジスチリルベンゼン誘導体を前年度に開発した連続型カスケード反応により新たに合成し,それらの二光子吸収特性について,架橋元素の位置が及ぼす効果の解明,および長波長領域での優れた二光子吸収特性を示す誘導体の創製という二点に焦点を当てて検討した.前者においては,何れの誘導体も,ホスホニウムおよびボラートの架橋構造の順番によらず,850nmにおいて大きな二光子吸収断面積を示し,この骨格の有用性が明らかとなった.また,後者においては,ジスチリルベンゼンの両端のベンゼン環をチオフェン環に置き換えた誘導体が,1200nmにおいて784GMという大きな値を示した.これらは,双性イオン架橋修飾が,優れた二光子吸収材料を得るための手法として有用であることを示す結果である.