キャリア輸送性を有する新規マクロサイクルの合成研究

具有载流子传输特性的新型大环化合物的合成研究

基本信息

批准号：
17750037
负责人：
小野克彦
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750037/
关键词：
構造・機能材料合成化学先端機能デバイス有機導体

项目摘要

有機EL素子および有機トランジスタの研究開発において、キャリア輸送材料の開発は重要であり、様々な有機分子の合成研究が活発に行われている。前年度の研究では、固体中での強い分子間相互作用により、マクロサイクルは高いキャリア輸送性を有することが明らかになった。一方、分子の自己組織化を用いて分子集合体をデザインし、新たな機能を開発する研究が近年注目されている。そこで、本年度はキャリア輸送性を制御する目的で、自己組織化能を有するマクロサイクルの研究開発を行った。具体的には、環状2-フェニル-1,3,4-オキサジアゾールオリゴマー:四量体と三量体を合成した。再結晶によって精製し、四量体のみ単離することに成功した。また、この固体は水分子を包接することが元素分析によって明らかになった。X線結晶構造解析の結果、結晶ではマクロサイクルが直線状に積み重なり、超分子チューブを形成していた。水分子はマクロサイクルの中央に位置し、チューブ中で一列に整列した特殊な構造を形成していた。このため、マクロサイクルのπ電子系に基づくキャリア輸送と水分子によるプロトン輸送を期待させる興味深い構造と考えられる。この超分子チューブは自己組織化によってバンドル(束状)構造に集合し、超分子ナノワイヤを形成した。SEMによると直径380nm長さ100pmの分子ワイヤが観測され、半導体デバイスの導電性分子ワイヤとして今後の発展が期待される。これらの結果について学会発表と特許出願を行うとともに、論文発表の準備を進めている。その他に、有機EL素子の新規発光材料の開発を行い、りん光材料と蛍光材料を新たに合成してEur.J.Inorg.Chem.とHeterocyclesに成果を発表した。また、有機EL素子と有機トランジスタに向けた新規電子輸送材料を開発し、これらの結果をHeterocyclesにそれぞれ報告した。

在有机EL器件和有机晶体管的研究和开发中，载流子传输材料的开发很重要，并且正在积极进行各种有机分子的合成研究。去年进行的研究表明，由于固体中强烈的分子间相互作用，大环化合物具有较高的载流子传输特性。另一方面，利用分子自组装设计分子组装体并开发新功能的研究近年来引起了人们的关注。因此，今年我们进行了具有自组装能力的大环化合物的研发，以达到控制载流子传输性能的目的。具体来说，我们合成了环状2-苯基-1,3,4-恶二唑低聚物：四聚体和三聚体。他们通过重结晶将其纯化，并成功地仅分离出四聚体。此外，元素分析表明该固体含有水分子。 X射线晶体结构分析表明，大环化合物在晶体中线性堆积，形成超分子管。水分子位于大环的中心，形成一种特殊的结构，在管内排列成一条线。因此，它被认为是一种有趣的结构，有望承载基于大环π电子系统的载流子传输和水分子的质子传输。超分子管通过自组装组装成束状结构，形成超分子纳米线。根据SEM观察到直径为380nm、长度为100μm的分子线，预计未来将发展为用于半导体器件的导电分子线。除了在学术会议上展示这些成果和提交专利申请外，我们还准备发表论文。此外，我们还开发了用于有机EL器件的新型发光材料，合成了新型磷光材料和荧光材料，并在Eur.J.Inorg.Chem和Heterocycles上发表了结果。我们还开发了用于有机EL器件和有机晶体管的新型电子传输材料，并将这些结果报告给Heterocycles。