積層型芳香族アミンの電荷輸送特性の解明とデバイスへの応用

前年度に引き続き、特異な立体構造を有する新規含窒素共役系分子の開発をおこなった。1)前年度に開発したN-ヘテロアセンのタンデム酸化カップリングによるダブルヘリセン合成法を、代表的なドナー性有機分子であるフェノチアジンおよびそのセレン類縁体であるフェノセレナジンへと適用した。その結果、いずれの場合も十字型二量体を経てダブルヘリセン骨格の構築に成功した。単結晶構造解析の結果、フェノセレナジンからなるダブルヘリセンはフェノチアジンからなるものよりもらせんのねじれ角が大きいことが明らかになった。また、いずれのダブルヘリセンも高い電子ドナー性を示し、電子スピン共鳴および吸収スペクトル測定から一電子酸化によって発生させたラジカルカチオンにおいて正電荷が分子内を高速で移動していることが明らかになった。2) アザアセンの位置選択的酸化的カップリング反応によって、＃型構造を有する6,13-ジアザペンタセン四量体の合成に成功した。ジベンゾフェノキサジンからなる＃型四量体が非発光性であったのに対し、ジアザペンタセン四量体は高い蛍光発光を示した。そのため、本分子は円偏光発光材料への応用が期待できる。本合成手法は一般的なN-ヘテロアセンへ適用可能であることから、新規円偏光発光材料の汎用的構築法としての可能性を有しており、今後さらなる展開をおこなっていく。3) 2つのジアザペンタセンが積層した構造をもつクリップ状分子について、中性およびラジカルカチオン状態における電荷輸送特性を時間分解マイクロ波伝導度(TRMC)法によって測定した。その結果、ラジカルカチオン体において中性状態の20倍以上の過渡伝導度信号が観測された。この結果は、クリップ状分子のモノカチオン状態が、有機導体として理想的なであるハーフフィリング電子状態をとっていることを示唆しており、今後の有機導体開発の指針となる結果である。

前年度に引き続き、特異な立体構造を有する新規含窒素共役系分子の開発をおこなった。1)前年度に開発したN-ヘテロアセンのタンデム酸化カップリングによるダブルヘリセン合成法を、代表的なドナー性有機分子であるフェノチアジンおよびそのセレン類縁体であるフェノセレナジンへと適用した。その結果、いずれの場合も十字型二量体を経てダブルヘリセン骨格の構築に成功した。単結晶構造解析の結果、フェノセレナジンからなるダブルヘリセンはフェノチアジンからなるものよりもらせんのねじれ角が大きいことが明らかになった。また、いずれのダブルヘリセンも高い電子ドナー性を示し、電子スピン共鳴および吸収スペクトル測定から一電子酸化によって発生させたラジカルカチオンにおいて正電荷が分子内を高速で移動していることが明らかになった。2) アザアセンの位置選択的酸化的カップリング反応によって、＃型構造を有する6,13-ジアザペンタセン四量体の合成に成功した。ジベンゾフェノキサジンからなる＃型四量体が非発光性であったのに対し、ジアザペンタセン四量体は高い蛍光発光を示した。そのため、本分子は円偏光発光材料への応用が期待できる。本合成手法は一般的なN-ヘテロアセンへ適用可能であることから、新規円偏光発光材料の汎用的構築法としての可能性を有しており、今後さらなる展開をおこなっていく。3) 2つのジアザペンタセンが積層した構造をもつクリップ状分子について、中性およびラジカルカチオン状態における電荷輸送特性を時間分解マイクロ波伝導度(TRMC)法によって測定した。その結果、ラジカルカチオン体において中性状態の20倍以上の過渡伝導度信号が観測された。この結果は、クリップ状分子のモノカチオン状態が、有機導体として理想的なであるハーフフィリング電子状態をとっていることを示唆しており、今後の有機導体開発の指針となる結果である。