ペリレンビスイミドJ会合体の創製とスマート集光システムへの展開

苝双酰亚胺 J-聚集体的创建和智能光收集系统的开发

• 批准号: 09J01140
• 负责人: 関 朋宏
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J01140/
• 关键词: 有機色素; トランジスタ; オルガノゲル; J会合体; 水素結合; 超分子化学; 自己組織化; 有機半導体; 太陽電池; 超分子

申請者は過去3年間を通じて研究課題にあるペリレンビスイミドのJ会合体の構築・内部構造の解明、更にはその機能材料化に取り組んだ。残念ながら、見出したペリレンビスイミド分子の合成が非常に困難であり、内部の構造を詳細に調査できるだけのサンプル量が得られていなかった。しかしながら、これまでに得られた知見を最大限に活かして大量合成が可能な一つの合成経路を確立することに成功し、内部構造の解明および機能材料化を急ピッチで調査中である。一方昨年度までの研究を通じて、ペリレンビスイミド色素においては元来困難とされてきた「塗布法により薄膜形成が可能な二次元層状構造の創製」、および「最低ゲル化濃度が低く透明なゲル材料の構築」に成功した。これらの系の分子レベルでの集合構造を精査し、光学的・電子的特性、および材料特性との相関を明らかにした。前者に関しては、半導体有機エレクトロニクス材料としての応用展開を見出し、溶液塗布法により作成可能な有機薄膜トランジスターデバイスの活性層への適用に成功した。一方後者の系では、ゲルの分子レベルの配列とよりマクロな層構造との明確な相関関係を解明することに成功した。得られた成果は、機能性の色素分子から望みのゲル材料の形態を構築させるための重要な分子設計指針を与えた。本研究を通じて、ペリレンビスイミドの機能化を目指した合成の高収率化、分子レベルの集合構造と光学的・電子的特性との相関の解明、有機エレクトロニクス材料としての有用性の証明に成功した。更なる詳細な調査によって、他の色素材料の構築にも適用可能な分子設計指針の確立が期待される。

申请人一直致力于在过去三年中建立和阐明Perylenebisimide J组装的内部结构，该结构一直是一个研究主题，并且也将其转变为功能材料。不幸的是，发现的pery甲基二酰亚胺分子的合成非常困难，并且无法获得样品量以提供对内部结构的详细研究。但是，他们已经成功建立了一条合成途径，该途径允许通过到目前为止获得的知识充分利用质量综合，目前正在快速研究以阐明内部结构并将其转换为功能材料。同时，通过研究到去年，我们成功地创建了二维分层结构，该结构允许使用涂料方法形成薄膜，这对于perylenebisimide染料被认为很难，并创建了透明的凝胶材料，其最小凝胶浓度较低。检查了这些系统分子水平的组件结构，以阐明光学和电子特性与材料特性之间的相关性。关于前者，我们发现了作为半导体有机电子材料的应用开发，并成功地将有机薄膜晶体管设备应用于活性层，可以通过溶液涂层产生。另一方面，在后一个系统中，我们成功地阐明了凝胶的分子水平排列与更高的大型结构之间的明显相关性。获得的结果提供了重要的分子设计指南，用于从功能性染料分子中构建所需的凝胶材料形态。通过这项研究，我们成功地达到了旨在使蛋白酶二酰亚胺官能化的高收益率，阐明了分子级装配结构与光学和电子特性之间的相关性，并证明了其作为有机电子材料的实用性。预计进一步的详细研究将建立可以应用于其他有色材料的分子设计指南。

项目成果

メラミン修飾されたぺリレンビスイミドの超分子集合体形成における連結オリゴメチレン鎖の偶奇効果

连接的低聚亚甲基链在三聚氰胺改性苝双酰亚胺超分子组装形成中的奇偶效应

• 发表时间: 2009
• 作者: 鈴木紀之;大澤直哉;西田隆義;野村和孝・東本愛香・小畠秀吾・嶋田洋徳;関朋宏;鈴木紀之;野村和孝・東本愛香・小畠秀吾・嶋田洋徳;関朋宏;鈴木紀之;関朋宏;鈴木紀之;関朋宏;関朋宏;鈴木紀之;関朋宏;関朋宏
• 通讯作者: 関朋宏

溶液プロセスに適応可能な水素結合性ペリレンビスイミド集合体による有機薄膜トランジスタ

基于适用于溶液加工的氢键苝双酰亚胺聚集体的有机薄膜晶体管

• 发表时间: 2011
• 作者: Suzuki Noriyuki;Naoya Osawa;Takayoshi Nishida.;野村和孝・嶋田洋徳;関朋宏
• 通讯作者: 関朋宏

ペリレンビスイミド集合体における超分子キラリティ

苝双酰亚胺组装体中的超分子手性

• 发表时间: 2010
• 作者: 関朋宏;矢貝史樹;唐津孝;北村彰英
• 通讯作者: 北村彰英

Unconventional hydrogen-bond-directed hierarchical co-assembly between perylene bisimide and azobenzene-functionalized melamine.

• DOI: 10.1039/b912809c
• 发表时间: 2009-09
• 期刊: Organic & biomolecular chemistry
• 影响因子: 3.2
• 作者: S. Yagai;Saori Hamamura;Hao Wang;V. Stepanenko;T. Seki;Kanako Unoike;Y. Kikkawa;T. Karatsu;Akihide Kitamura;F. Würthner

Supramolecular Organization of Perylene Bisimide Dyes through Complementary Hydrogen Bonds

通过互补氢键实现苝双酰亚胺染料的超分子组织

• 发表时间: 2011
• 作者: 関朋宏;矢貝史樹
• 通讯作者: 矢貝史樹