分子の自己組織化を駆使した低次元電子系物質の特異機能発現

利用分子自组织表达低维电子材料中的特定功能

• 批准号: 11J01608
• 负责人: 井口 弘章
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J01608/
• 关键词: 電荷移動錯体; ジヒドロフェナジン; TCNQ; ナノワイヤー; カラムナー液晶; ラビング; 会合定数; 近赤外吸収; 交互積層

昨年度までの研究で、強いドナー分子として直鎖アルキル基を導入したジヒドロフェナジン(DHP)誘導体を合成し、強いアクセプターであるテトラシアノキノジメタン(TCNQ)と複合化させることで、電荷移動(CT)錯体を得ることができたが、その固体は微結晶体であり、液晶のようなソフトマテリアルではなかった。また、アルキル鎖によって固体のバンドギャップが変化する原因も不明であった。そこで本年度は、CT錯体にさらなる柔軟性を付加するため、分岐型アルキル鎖を導入したDHP誘導体を合成した。TCNQと複合化させたCT錯体は、偏光顕微鏡下で複屈折を示し、x線回折測定からカラムナーレクタンギュラー相の液晶であり、ドナー分子とアクセプター分子が交互積層していることが明らかとなった。赤外吸収スペクトルは、このCT錯体が電荷分離したイオン性にあることを示しており、この物質が世界初のイオン性交互積層型CT錯体からなるカラムナー液晶であることが明らかとなった。この液晶はラビング処理によってラメラ相と考えられる中間相に変化するが、このときラビング方向に対してドナー分子の長軸が配向し、一般的な円盤状カラムナー液晶とは逆の吸収異方性が現れた。これはドナー分子を単純な円盤ではなく、楕円形に近似可能な分子設計を行ったためであり、むしろ棒状液晶に近い性質を発現させることができたといえる。これら今年度と昨年度に合成したCT錯体の溶液中における会合定数を算出したところ、会合定数の増加とバンドギャップエネルギーとの間に明確な正の相関があることが明らかとなった。この原因は、会合定数が大きいほど固体中におけるドナー・アクセプター間距離が縮まっていることに由来すると考えられる。これは、溶液中の物性(会合定数)と固体における物性(バンドギャップエネルギー)の間にある関係を明らかにした初めての例といえる。

Last year's research focused on the synthesis of strong molecular and direct locking groups, the introduction of DHP inducers, the synthesis of strong molecular and direct locking groups, the synthesis of complex molecules, the formation of charge transfer (CT) complexes, the formation of solid microcrystals, and the synthesis of liquid crystals. The reason for this is unknown. This year, the DHP induction system was introduced to improve the flexibility of CT. TCNQ and recombination CT dislocations, polarized light microscopes, complex refraction, x-ray reflection measurement, liquid crystal phase, molecular interaction layer Red absorption type CT dislocation charge separation type CT dislocation The liquid crystal is characterized by a disk-like structure and an inverse absorption anisotropy, and the long axis of the molecule is aligned in the direction of the intermediate phase. The molecular design of the liquid crystal is similar to that of the liquid crystal. This year, the number of meetings in the solution of the wrong body is calculated, and the number of meetings is increased. The reason for this is that the number of conjunctions is large and the distance between them is small. The relationship between physical properties in solution and physical properties in solid state is clear.

项目成果

TCNQ及び脂溶性ジヒドロフェナジン誘導体からなる電荷移動錯体の自己集合特性と電子状態

TCNQ与亲脂性二氢吩嗪衍生物电荷转移配合物的自组装特性和电子态

• 发表时间: 2012
• 作者: Koji Yamamoto;Hayato Tsurugi Kazushi Mashima;Shinsuke Komagawa;井口弘章
• 通讯作者: 井口弘章

Ionic Charge-Transfer Complexes Self-Assembled from TCNQ and Lipophilic Dihydrophenazine Derivatives and their Characteristics

TCNQ与亲脂性二氢吩嗪衍生物自组装离子电荷转移配合物及其特性

• 发表时间: 2012
• 作者: Wu HN;Kawaguchi C;Nakane D;Miyata M;Hiroaki Iguchi
• 通讯作者: Hiroaki Iguchi

Development of Unique Electronic Properties of Supramolecules in One-Dimensional Electron System

一维电子系统中超分子独特电子性质的发展

• 发表时间: 2012
• 作者: Hayato Tsurugi;Qiu Zaozao;Koji Yamamoto;Rocio Arteaga-Muller;Kazushi Mashima;Zuowei Xie;Hiroaki Iguchi
• 通讯作者: Hiroaki Iguchi

長鎖ジヒドロフェナジン誘導体とTCNQからなる電荷移動錯体の溶液・固体中における自己集合特性と電子状態

长链二氢吩嗪衍生物与TCNQ组成的电荷转移配合物在溶液和固体中的自组装特性和电子态

• 发表时间: 2012
• 作者: Sato C;Manaka S;Nakane D;Nishiyama H;Suga M;Nishizaka T;Miyata M;Maruyama Y;井口弘章
• 通讯作者: 井口弘章

長鎖ジヒドロフェナジン誘導体と種々の電子受容性分子からなる電荷移動錯体の会合挙動と物性

长链二氢吩嗪衍生物与各种电子接受分子的电荷转移配合物的缔合行为和物理性质

• 发表时间: 2013
• 作者: Taniguchi T;Miyauchi K;Nakane D;Miyata M;Muto A;Nishimura S;Suzuki T;井口弘章
• 通讯作者: 井口弘章