ピリジンを主骨格として持つπ共役系高分子の合成とその機能性評価

以吡啶为主骨架的π共轭聚合物的合成及其功能评价

基本信息

批准号：
14J05921
负责人：
丹波俊輔
金额：
$ 2.58万
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：
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

π共役系高分子は，有機薄膜太陽電池や有機トランジスタ等の有機半導体材料として広く研究されている。この分野において，ベンゼン環に窒素原子を含むピリジン骨格はn型半導体材料の主骨格としても広く研究されている。一方，我々が注目したのはこのピリジン骨格から容易に誘導されるテトラゾロピリジン骨格である。この骨格は生理活性物質の部分構造としてよく知られているが，半導体材料へ応用した例はない。最近我々は5,8-ジアリールテトラゾロピリジンおよび，ジチエノテトラゾロピリジンの合成法を確立し，これらの化合物に対し両端にビチオフェン骨格を導入することでp型の有機半導体材料として機能することを報告している。本年の研究では，ジチエニルテトラゾロピリジンおよび，ジチエノテトラゾロピリジンをアクセプターユニットとして用いた共重合体の合成に成功したので報告する。パラジウム触媒存在下，ジチエニルテトラゾロピリジンとスタニルフルオレンのスティレカップリング重合が進行し目的とするポリマーを65％の収率で得た(Mn=10,200)。またジチエノテトラゾロピリジンを骨格中に持つポリマーも同様の方法で得られた。これらについて，熱分析を行った結果，縮環構造を持つテトラゾロピリジン骨格でより熱的な安定性が高いことが示された。これら骨格を部分構造として持つπ共役系の半導体特性についての評価も行い，ＨＯＭＯ順位が低い化合物でより高移動度を示し，移動度を示さなかった化合物では膜表面の凹凸も大きかった。

π共轭聚合物已被广泛研究为有机半导体材料，例如有机薄膜太阳能电池和有机晶体管。在这一领域，在苯环子中含有氮原子的吡啶骨架也已被广泛研究为N型半导体材料的主要骨架。另一方面，我们注意到的是四唑吡啶骨架，它很容易从该吡啶骨架中得出。该骨骼被称为生理活性物质的部分结构，但没有将其应用于半导体材料的例子。最近，我们建立了一种合成5,8-二乙醇嘧啶和二乙烯酸苯二酚的方法，并报告说，这些化合物通过在两端引入bithiophene backbone来充当P型有机半导体材料。在今年的研究中，我们报告说，我们已成功合成了使用二乙烯基二唑吡啶和二硫酸苯甲唑吡便便碱作为受体单位的共聚物。在存在钯催化剂的情况下，二乙烯基四唑吡啶和stanylfluorene的螺旋偶联聚合进展，并以65％的屈服（Mn = 10,200）获得了靶聚合物。还以相同的方式获得了骨架中含有二硫代二唑吡啶的聚合物。这些结果的热分析表明，具有融合环结构的四唑吡啶骨架具有更高的热稳定性。还评估了具有这些骨架的部分结构的π共轭系统的半导体特性，并且同型等级较低的化合物显示出较高的迁移率，而没有迁移率的化合物在薄膜表面上显示出更大的不均匀度。