Macromolecular semiconductors designed based on the higher-order structure and intramolecular potential gradient

基于高阶结构和分子内势梯度设计的高分子半导体

• 批准号: 21750152
• 负责人: IMAOKA Takane
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-21750152/
• 关键词: 分子素子; 有機導体; 太陽電池; 高分子構造・物性; 電子・電気材料; 超薄膜; デンドリマー; 電荷分離; ポルフィリン

Dendrimers having a zinc porphyrin core and naphthalenediimide termini were examined. The charge-recombination reaction attenuated from 3.1×10^6(s^<-1>) to 0.45×10^6(s^<-1>) with the generation number increase from 1 to 4. In contrast, the charge-separation reaction unexpectedly increased from 0.2×10^9 (s^<-1>) to 0.45×10^9 (s^<-1>). These results are explained as the result of mediated electron transfer through the π-bonds with a potential down gradient.To determine the effect of the potential gradient, phenylenevinylene dendrimers with no gradient were also studied. A DFT (B3LYP/6-31G) calculation showed an electron gradient only induced in the phenylazomethine dendrimer, which has heteroatoms (nitrogen) and rigid-π-conjugating backbones. The phenylazomethine dendrimer showed an asymmetric character of the electro transfer, In contrast, the phenylenevinylene dendrimer did not show such character in their electron transfer reactions.

研究了具有锌卟啉核心和萘二亚胺末端的树枝状聚合物。随着代数从 1 增加到 4，电荷复合反应从 3.1×10^6(s^<-1>) 减弱到 0.45×10^6(s^<-1>)。相反，电荷分离反应意外地从 0.2×10^9 (s^<-1>) 增加到 0.45×10^9 (s^<-1>)。这些结果被解释为通过具有向下电势梯度的π键介导的电子转移的结果。为了确定电势梯度的影响，还研究了无梯度的亚苯基亚乙烯基树枝状聚合物。 DFT (B3LYP/6-31G) 计算显示，电子梯度仅在苯偶氮甲碱树枝状聚合物中诱导，该树枝状聚合物具有杂原子（氮）和刚性 π 共轭主链。苯偶氮甲碱树枝状聚合物表现出电子转移的不对称特征，相反，亚苯基乙烯撑树枝状聚合物在电子转移反应中没有表现出这种特征。

项目成果

電子ポテンシャル勾配に沿った異方的電子移動

沿电子势梯度的各向异性电子转移

• 发表时间: 2010
• 作者: 今岡享稔;小林広紀;山元公寿
• 通讯作者: 山元公寿

剛直樹状型高分子フェニルアゾメチンデンドリマーの自己集合によるナノ構造体の構築

通过刚性树枝状聚合物苯基偶氮甲碱树枝状聚合物的自组装构建纳米结构

• 发表时间: 2009
• 作者: 武家尾典子;今岡享稔;山元公寿
• 通讯作者: 山元公寿

デンドリマーを利用した白金サブナノ粒子の特異的酸素還元触媒能

使用树枝状聚合物的铂亚纳米颗粒的比氧还原催化能力

• 发表时间: 2009
• 作者: 園井厚憲;竹永正裕;今岡享稔;田旺帝;葛目陽義;伊藤正時;山元公寿
• 通讯作者: 山元公寿

ポテンシャル勾配を用いた新しい電子移動制御

使用电势梯度的新电子转移控制

• 发表时间: 2011
• 作者: 小林広紀;今岡享稔;山元公寿
• 通讯作者: 山元公寿

Catalytic activity of oxygen reduction reaction by dendrimer-encapsulated metal nanoparticles

树枝状聚合物包裹的金属纳米粒子对氧还原反应的催化活性

• 发表时间: 2010
• 作者: HONGO Yushi;SONOI Atsunori;IMAOKA Takane;CHUN Wan-Jae;YAMAMOTO Kimihisa
• 通讯作者: YAMAMOTO Kimihisa