拡張共役系を基盤とする電子移動系の構築と新機能開拓

基于扩展共轭体系的电子传递体系构建及新功能开发

基本信息

批准号：
18028016
负责人：
安蘇芳雄
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

π電子系相互作用による自己集合性が期待できる多分岐型オリゴチオフェンを基盤とする超分子非局…在電子系の構築と薄膜中での高効率電子移動系の開発,また,鎖長伸長に伴う共役拡張効果の大きいオリゴチオフェンの特徴を活かしてLUMOレベルの低下を図り,n型有機半導体を指向した共役化合物の開発を行った。1.多分岐型オリゴチオフェンが高い溶解性にもかかわらず強い自己会合特性を有し,薄膜状態で良好な正孔キャリア移動度を示したので,電子キャリア担体としてフラーレンの導入を行った。分岐部はチオフェン4量体から構成され,Pratoの反応でフラーレンを分岐の収束部に連結し,一置換体および二置換体を合成することができた。スピンコート薄膜から作製したFETの特性には系統的な変化が現れ,正孔移動度は分岐世代の増加に伴って順次増大した。また,典型的なambipolar FET特性が確認でき,多分岐型オリゴチオフェン部が正孔輸送経路を,置換されたフラーレン部が電子輸送経路を構築していることが分かった。2.共役を阻害すること無く有効にLUMOエネルギーレベルを低下させ得るユニットとして,ヘキサフルオロシクロペンタ[c]チオフェン,ジフルオロシクロペンタ[b:b']ジチオフェン,ジフルオロジオキソシクロペンタチオフェンを設計し,これらをユニットとするオリゴチオフェンの合成と物性研究を行なった。チオフェン環に隣接し,縮環によりコンフォメーションが固定されたC-FあるいはC=Oの反結合性軌道がチオフェンのπ軌道と強く相互作用することでLUMOエネルギーが有効に低下し,また、嵩高い置換基を縮環型とすることで、オリゴマーにおける隣接環の平面性は高いことが明らかとなった。こうした性質を反映してこれらオリゴマーのいくつかは,薄膜状態で高い電子移動特性を示した。

We have constructed a supramolecular non-localized electron system based on a multi-branched oligothiophene, which can be expected to self-assembly through π-electron system interactions, and developed a highly efficient electron transfer system in thin films, and also took advantage of the characteristics of oligothiophenes, which have a large conjugation expansion effect due to chain length extension, to reduce LUMO levels and develop conjugated compounds针对N型有机半导体。 1。高度支型寡噻吩，尽管溶解度很高，但具有强大的自我关联性能，并且在薄膜状态下表现出良好的孔载体迁移率，因此将富勒烯作为电子载体引入。分支部分由噻吩四聚体组成，富勒烯与Prato的反应相关，与分支的收敛部分相关联，从而允许合成单和二取代的形式。从自旋涂层薄膜制造的FET的性质中出现了系统的变化，随着分支机构的增加，孔迁移率逐渐增加。此外，可以确认典型的双极性fet性能，并发现多支寡硫泳的部分构建了孔传输路径，而替换的富勒烯部分则构建了电子传输路径。 2。己二氟化噻吩，甲状腺差异[b：b'] dithiophene，difluorodioxopyclopententathioophene和difluolotodioodioodioodioodioodioodioodioophopencopycopycopententathiophenene均可用作使用元素和均质的合成型和合成的物质水平的单位这些单元进行了。 C-F或C = O的抗束缚轨道，毗邻噻吩环，其构象由融合环固定，有效地与噻吩的π轨道相互作用，有效地降低了Lumo的能量，并通过使融合环的稳定替代环在拟合环中呈现出较高的拟合环。反映这些特性的某些寡聚物在薄膜状态下表现出高电子传递性能。