巨大パイ共役系金属錯体の精密配向制御による電子受容体/供与体分離積層構造の構築

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今年度まず初めに、昨年度まで開拓してきた「周辺置換基を変えることにより、同一π共役分子の集合構造を制御することでp/n型半導体の作り分けができる」という発見に関する論文が、アメリカ化学会誌の速報として受理された。今までに、同一π共役系コアを用いてこのような作り分けを行った例はなく、有機エレクトロニクス分野に与える影響は非常に大きいと考えられる。その後、meso位-β位で連結したタイプの縮環ポルフィリン二量体の液晶材料開発に取り組んだ。その研究過程で、得られた化合物のうち中心金属を有さないフリーベース体がアモルファス物質を与えたのに対し、亜鉛錯体はヘキサゴナルカラムナー液晶相を発現するという予想外の挙動を発見した。これは、中心金属という微少部位が秩序構造に大きな影響を与えることを意味しており、金属錯体液晶の分子設計指針に新たな知見を与えるものと考えられる。さらに、新しく「フタロシアニンシロキサンポリマーの有機薄膜太陽電池への応用」というテーマを開始した。このモチーフの特徴として、フラーレン誘導体と混合し、バルクヘテロジャンクション型太陽電池デバイスを作成した際に、シロキサン結合の存在のためフラーレン誘導体がフタロシアニン環同士の間に侵入せず、フタロシアニンが作る一次元電荷輸送パスが保たれるという特徴がある。太陽電池としての変換効率こそまだ低い値しか示していないが、この研究過程において、「シリコンフタロシアニンが重合するために必要な周辺側鎖の条件」を明らかにした。実際に、様々な側鎖を有するシリコンフタロシアニンモノマーを合成し、そのバルク状態での真空加熱法による重合可能性を調べたところ、モノマーがカラム構造を自発的に形成していることが、効率的な重合にとって鍵であることがわかった。