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。

The applicant has conducted extensive research in the past 3 years on the construction and interpretation of the internal structure of the J-body, and on the selection of functional materials. It is very difficult to synthesize molecules in detail, and the internal structure is investigated carefully. The maximum limit of knowledge is obtained, and a large number of synthesis methods are established. The internal structure is clarified and the functional materials are urgently investigated. The research of "coating method for thin film formation and possible creation of two-dimensional layered structure" and "minimum chemical concentration and construction of transparent materials" has been successfully carried out in recent years. The molecular structure, optical and electronic properties, and material properties of these systems are carefully investigated. The former is related to the development of semiconductor organic film materials and the successful application of solution coating method to the active layer of organic film. One of the latter is to explain the molecular structure of the molecule and the relationship between them. The result is that the functional pigment molecule is expected to form an important molecular design guideline. This study was successful in demonstrating the usefulness of organic materials by studying the functionalization of organic materials and their synthesis with high efficiency, molecular structures, optical and electronic properties. More detailed investigation and construction of other pigment materials are expected to establish applicable molecular design guidelines.

项目成果

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

Solution processable hydrogen-bonded perylene bisimide assemblies organizing into lamellar architectures.

• DOI: 10.1039/c1cc15118e
• 发表时间: 2011-11
• 期刊: Chemical communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: T. Seki;Yukihiro Maruya;K. Nakayama;T. Karatsu;Akihide Kitamura;S. Yagai

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

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