特異な電子構造を有する含硫黄フェナセン系分子群の伝導特性

具有独特电子结构的含硫非并苯分子的导电性能

• 批准号: 21H02014
• 负责人: 西原 康師
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02014/
• 关键词: 含硫黄フェナセン系分子群; 伝導特性; 有機半導体; 単結晶トランジスタ; カルコゲン元素; フェナセン系分子; チオフェン環; 多環複素環分子; 高次構造; キャリア移動度; 電界効果トランジスタ

今年度（１年目）は、フェナントロ［2,1-b:7,8-b］ジチオフェン (PDT-α) 分子中のコア部分の 2,7-位にアルキル基（CnH2n+1；n = 8, 10, 12, 13, 14）を導入した５種類に加えて、デシルチエニル基を有する2種類の誘導体の設計、合成および物理化学的性質について調査した。７種類の新規化合物に対して系統的な検討の結果、アルキル基の長さと側鎖の種類が誘導体の物理化学的性質に大きな影響を与えることがわかった。アルキル化されたPDT-α では、鎖長が長くなるにつれて溶解度が徐々に低下することがわかった。例えば、C8-PDT-α は、クロロホルムに対する溶解度が最も高かった（5.0 g/L）。また、5-デシルチエニル基で置換したPDT-α は、クロロホルムとトルエンのいずれに対しても溶解度が低く、4-デシルチエニル基で置換したPDT-α は溶解度が最も高くなることが示された。さらに、デシルチエニル基で置換したPDT-α 誘導体の紫外可視吸収スペクトルでは、レッドシフトを示し、π 共役長が拡張していることが示された。本研究により、アルキル基やデシルチエニル基の側鎖により分子コアを修飾することは、その物理化学的性質を向上させる効率的な戦略であり、高性能な有機半導体の開発につながる可能性があることを明らかにできた。

今年（第一年），我们将引入一个烷基（CnH2n+1；n = 除了五种具有癸基噻吩基的衍生物（8、10、12、13、14）之外，我们还研究了其设计、合成和物理化学两种带有癸基噻吩基的衍生物的性质。通过对七类新化合物的系统研究，发现烷基的长度和侧链的类型对衍生物的理化性质有很大影响。研究发现，随着链长的增加，烷基化PDT-α的溶解度逐渐降低。例如，C8-PDT-α在氯仿中的溶解度最高（5.0 g/L）。还表明，被5-癸基噻吩基取代的PDT-α在氯仿和甲苯中均具有低溶解度，并且被4-癸基噻吩基取代的PDT-α具有最高的溶解度。此外，被癸基噻吩基取代的PDT-α衍生物的紫外-可见吸收光谱显示出红移，表明π共轭长度被延长。这项研究表明，用烷基或癸基噻吩基侧链修饰分子核心是改善其物理化学性质的有效策略，并可能导致高性能有机半导体的发展。

项目成果

クロスカップリングを用いるπ共役系有機分子の効率的合成と電子デバイスへの応用

利用交叉偶联高效合成π共轭有机分子及其在电子器件中的应用

• 发表时间: 2021
• 作者: Takashi Hiroi;Sadaki Samitsu;Kunie Ishioka;Hideaki Kano;西原康師
• 通讯作者: 西原康師

含硫黄 8 環系フェナセン型分子の合成および有機電界効果トランジスタへの応用

含硫八环菲并苯型分子的合成及其在有机场效应晶体管中的应用

• 发表时间: 2021
• 作者: 鬼頭 征也;山本 哲也;日名子 一起;加藤 大二;近藤 政晴;長澤 裕;出羽 毅久;石田拓己，垣内 新，森 裕樹，西原康師
• 通讯作者: 石田拓己，垣内 新，森 裕樹，西原康師

Effect of Positional Isomerism of Picenodithiophene Derivatives on Semiconducting Properties

间二噻吩衍生物的位置异构对半导体性能的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Zhenfei Ji;Hiroki Mori;Yasushi Nishihara
• 通讯作者: Yasushi Nishihara