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分子内配位結合を鍵骨格にもつ有機太陽電池のための色素材料の開発

以分子内配位键为关键骨架的有机太阳能电池染料材料的开发

基本信息

批准号：
14J03287
负责人：
下河広幸
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度の研究では、独自に開発したBF2架橋ジピロリルエタンジオン骨格の効率的な合成法を見出した。また、ジチエニルベンゾチアジアゾールに対して2つのジメシチルボリル基を導入した化合物が分子内B-N配位結合の可逆的な形成に基づき、溶媒の温度や固体状態のパッキング力に依存してクロミック現象を示すことを見出した。(1)BF2架橋ジピロリルエタンジオン骨格の効率的な合成独自に開発したBF2架橋ジピロリルエタンジオン骨格は著しく高い電子受容性を示すため、さらなるπ拡張により様々な機能性材料への展開が可能になると考えられる。しかしながら、これまで、その効率的な合成法を確立できていなかった。そこで本年度は、本骨格の効率的な合成法を確立すべく、合成条件の探索を行った。探索の結果、ジピロリルエタンジオン誘導体を嵩高い2,6-ジ-tert-ブチルピリジンを塩基として用いてBF3・OEt2とTHF還流下で作用させると、目的物の収率は62-83%と著しく向上することがわかった。(2)分子内B-N配位結合の可逆的な形成に基づくクロミック材料の開発分子内B-N結合を形成しうる新たな骨格として、ベンゾチアジアゾール骨格に2つのジメシチルボリル基を導入した化合物1を設計・合成し、1が分子内B-N配位結合の可逆的な形成と開裂に基づくクロミック現象を示すことを見出した。光物性測定や、X線構造解析、理論計算の結果、1では嵩高いホウ素置換基と分子内B-N配位結合の形成により生じるひずみに由来して、溶媒や温度、固体中でのパッキング力などに依存して、分子内B-N配位結合が可逆的に形成・開裂することがわかった。1は、分子内B-N配位結合の形成・開裂によりπ電子骨格の電子構造が大きく変化することを反映して、これら外部刺激に応答してソルバトクロミズム、サーモクロミズム、メカノクロミズムを示すことを明らかにした。

This year's research has developed a new method for the synthesis of BF2 bridges. This paper shows that the reversible formation of intramolecular B-N coordination bonds in compounds depends on the temperature of the solvent and the force of the solid state. (1) BF2 bridge structure efficiency synthesis independent development of BF2 bridge structure structure high electron receptivity demonstration, now π expansion of functional material development possible. The synthesis method of the rate is established. This year, the synthesis method of the efficiency of the original structure is established, and the synthesis conditions are explored. The results of the exploration were: the yield of the target substance was 62-83% and the yield of the target substance was 2,6-tert-butyl ester. (2)The reversible formation of intramolecular B-N coordination bonds in the development of B-N materials has been demonstrated by the introduction of novel intramolecular B-N bonding groups into compounds 1. Design and synthesis of compounds 1. Reversible formation of intramolecular B-N coordination bonds and cracking of B-N coordination bonds. Photophysical measurements, X-ray structural analysis, theoretical calculation results, 1. Origin of formation of high molecular B-N coordination bond, solvent, temperature, force dependence of B-N coordination bond in solids, reversible formation of B-N coordination bond, cracking, etc. 1. The formation and cleavage of intramolecular B-N coordination bonds, the electronic structure of π-electron skeleton, and the reflection of external stimuli.