単一分子デバイスの導電挙動の解明を志向した新規π共役オリゴマーの開発

开发新型 π 共轭低聚物，旨在阐明单分子器件的导电行为

• 批准号: 09J04250
• 负责人: 遠藤 克
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka 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 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J04250/
• 关键词: オリゴチオフェン; 分子ワイヤ; 被覆; 電子受容性; 単分子

近年リソグラフィ技術の発達により半導体は格段に微小化したが、この技術を用いたさらなる微小化は技術的に困難と言われている。分子は物質の中で最も小さい物の一つであることから、それらを半導体として用いるという概念が「分子エレクトロニクス」である。この概念の実現のためには、最も単純な素子である「分子ワイヤ」の導電特性の評価が不可欠であった。チオフェン環を直線状に連結した「オリゴチオフェン」は、決まった長さを有することから、分子ワイヤの構造-物性-導電挙動評価に適した化合物である。しかし、長鎖オリゴチオフェンにおいては拡張したπ電子同士で相互作用が働くため、単一分子の評価が困難であった。この観点から、分子間相互作用を克服する分子ワイヤの開発を行った。完全被覆型オリゴチオフェン分子ワイヤ開発…分子間相互作用を克服するための置換基として、チオフェン環に垂直にフルオレン環を有するモノマーを用いて、チオフェン環同士を結合させるクロスカップリング反応を用いることにより、全てのチオフェン環上に被覆部を有し、両末端に電極と接合可能な硫黄官能基を有する被覆型オリゴチオフェンの合成を達成した。合成した化合物は期待通りの物性を有しており、共同研究によるチオフェン2量体、4量体、6量体におけるSTMを用いた単分子の評価からは、これらのオリゴマーは理論計算とよく一致した導電特性を示すことが明らかとなった。電子輸送型オリゴチオフェン分子ワイヤ開発…高い電子受容性を有することを報告しているジオキソジフルオロシクロペンタ[C]チオフェン誘導体を、上記同様にカップリング反応を用いることで、一般のオリゴチオフェンとは異なる導電挙動を示すと期待される、電子受容性オリゴチオフェン、被覆部位を導入した電子受容性オリゴチオフェンを合成した。各種測定から、これらの化合物は期待通りの物性を示すということが明らかとなった。

Recent リ ソ グ ラ フ ィ technology の 発 da に よ り は lattice semiconductor segment に miniaturization し た が, こ を の technology with い た さ ら な る は miniaturization technology difficulty に と promise わ れ て い る. Small molecule は material の で most も さ い content の a つ で あ る こ と か ら, そ れ ら を semiconductor と し て in い る と い う concept が "molecular エ レ ク ト ロ ニ ク ス" で あ る. The <s:1> concept of <s:1>, its actual occurrence ために, and the evaluation of the most <s:1> 単 pure な particle である and the conductive properties of the "molecule ワ <s:1> ヤ" cannot be lacking であった. チ オ フ ェ ン ring を straight line shape に link し た "オ リ ゴ チ オ フ ェ ン" は, definitely ま っ た long さ を have す る こ と か ら, molecular ワ イ ヤ の structure - property - conductive 挙 dynamic evaluation 価 に optimum し た compound で あ る. し か し, long locks オ リ ゴ チ オ フ ェ ン に お い て は company, zhang し た PI electron interaction with "で が 働 く た め, a molecular の 単 価 が difficult で あ っ た. The <s:1> 観 観 point ら and intermolecular interactions を overcome the する molecule ワ ヤ ヤ ヤ を to conduct を. Fully covered type リゴチ リゴチ フェ ワ molecule ワ ヤ opened... Intermolecular interaction を overcome す る た め の replacement base と し て, チ オ フ ェ ン ring に vertical に フ ル オ レ を ン ring す る モ ノ マ ー を with い て, チ オ フ ェ ン ring with "を さ せ る ク ロ ス カ ッ プ リ ン グ anti 応 を with い る こ と に よ り, whole て の チ オ フ ェ ン ring に coating department を し, struck the end に electrode と joint may な sulfur faculties Based on を, there are する coated types, リゴチ, フェ, <s:1> synthesizing を to achieve た た. Synthetic し た compound は expect tong り の property を have し て お り, common research に よ る チ オ フ ェ ン quantity body 2, 4, 6 quantity に お け る STM を with い た 単 molecular の review 価 か ら は, こ れ ら の オ リ ゴ マ ー は theoretical calculation と よ く consistent し た conductive properties を shown す こ と が Ming ら か と な っ た. Electronic transport type リゴチ リゴチ フェ ワ molecule ワ ヤ launching... High い electron with capacitive を have す る こ と を report し て い る ジ オ キ ソ ジ フ ル オ ロ シ ク ロ ペ ン タ [C] チ オ フ ェ ン induced を, written with others に カ ッ プ リ ン グ anti 応 を with い る こ と で, general の オ リ ゴ チ オ フ ェ ン と は different な る conductive 挙 dynamic を shown す と expect さ れ る, electronic capacitive オ リ ゴ チ オ フ ェ を ン, covering parts import Youdaoplaceholder0 electron receptivity リゴチ リゴチ フェ を を synthesis た た. All kinds of determinations of ら, <s:1> れら れら <s:1> れら <s:1> compounds are expected to show を physical properties を of すと う う ら とが ら ら となった.

项目成果

アンカー部位として両末端に硫黄官能基を有する完全被覆型オリゴチオフェンの合成と物性

两端硫官能团作为锚定位点的全包覆低聚噻吩的合成及物理性能

• 发表时间: 2010
• 作者: 遠藤克;家裕隆;安蘇芳雄
• 通讯作者: 安蘇芳雄

ジオキソシクロペンタ[c]チオフェンを含む被覆型電子受容性オリゴチオフェンの合成と物性

含二氧代环五[c]噻吩的包覆电子接受低聚噻吩的合成及性能

• 发表时间: 2011
• 作者: 遠藤克;家裕隆;安蘇芳雄
• 通讯作者: 安蘇芳雄

Synthesis and Properties of Fully Insulated Oligothiophenes Bearin

全绝缘低聚噻吩轴承的合成与性能

• 发表时间: 2009
• 作者: Noguchi,K.;Nezu,I;山口繁幸;Kazunori Noguchi;山口繁幸;野口和則;遠藤克;野口和則;山口繁幸;遠藤克;Kazunori Noguchi;山口繁幸;Masaru Endou
• 通讯作者: Masaru Endou