ペリレンビスイミドJ会合体の創製とスマート集光システムへの展開

苝双酰亚胺 J-聚集体的创建和智能光收集系统的开发

基本信息

批准号：
09J01140
负责人：
関朋宏
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者は過去3年間を通じて研究課題にあるペリレンビスイミドのJ会合体の構築・内部構造の解明、更にはその機能材料化に取り組んだ。残念ながら、見出したペリレンビスイミド分子の合成が非常に困難であり、内部の構造を詳細に調査できるだけのサンプル量が得られていなかった。しかしながら、これまでに得られた知見を最大限に活かして大量合成が可能な一つの合成経路を確立することに成功し、内部構造の解明および機能材料化を急ピッチで調査中である。一方昨年度までの研究を通じて、ペリレンビスイミド色素においては元来困難とされてきた「塗布法により薄膜形成が可能な二次元層状構造の創製」、および「最低ゲル化濃度が低く透明なゲル材料の構築」に成功した。これらの系の分子レベルでの集合構造を精査し、光学的・電子的特性、および材料特性との相関を明らかにした。前者に関しては、半導体有機エレクトロニクス材料としての応用展開を見出し、溶液塗布法により作成可能な有機薄膜トランジスターデバイスの活性層への適用に成功した。一方後者の系では、ゲルの分子レベルの配列とよりマクロな層構造との明確な相関関係を解明することに成功した。得られた成果は、機能性の色素分子から望みのゲル材料の形態を構築させるための重要な分子設計指針を与えた。本研究を通じて、ペリレンビスイミドの機能化を目指した合成の高収率化、分子レベルの集合構造と光学的・電子的特性との相関の解明、有機エレクトロニクス材料としての有用性の証明に成功した。更なる詳細な調査によって、他の色素材料の構築にも適用可能な分子設計指針の確立が期待される。

近三年来，申请人致力于苝双酰亚胺J聚集体内部结构的构建和阐明以及功能材料的开发等研究课题。不幸的是，他们发现的苝双酰亚胺分子的合成极其困难，无法获得足够的样品来详细研究其内部结构。然而，通过充分利用迄今为止所获得的知识，我们成功地建立了一条可以大规模合成的合成路线，并且我们正在迅速研究其内部结构的阐明和功能材料的开发。另一方面，通过截至去年的研究，我们已经能够“通过涂布法创造出可以形成薄膜的二维层状结构”，这原本被认为是苝双酰亚胺染料难以实现的，并且“创造一种具有较低最低凝胶浓度的透明凝胶材料。”“构建”成功了。我们在分子水平上研究了这些系统的聚集结构，并阐明了它们与光学、电子特性和材料特性的相关性。对于前者，我们发现了作为半导体有机电子材料的应用，并成功地将其应用于可通过溶液涂布法制造的有机薄膜晶体管器件的有源层。另一方面，在后一个系统中，我们成功地阐明了凝胶的分子级排列与更宏观的层结构之间的明确相关性。获得的结果为从功能染料分子构建所需的凝胶材料形态提供了重要的分子设计指南。通过这项研究，我们成功提高了苝二酰亚胺功能化的合成产率，阐明了分子级聚集结构与光学和电子性能之间的相关性，并证明了其作为有机电子材料的有用性。预计进一步详细的研究将建立可应用于其他染料材料构建的分子设计指南。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

溶液プロセスに適応可能な水素結合性ペリレンビスイミド集合体による有機薄膜トランジスタ

基于适用于溶液加工的氢键苝双酰亚胺聚集体的有机薄膜晶体管

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
関朋宏
通讯作者：
関朋宏

Unconventional hydrogen-bond-directed hierarchical co-assembly between perylene bisimide and azobenzene-functionalized melamine.

苝双酰亚胺和偶氮苯官能化三聚氰胺之间的非常规氢键定向分层共组装。

DOI：
10.1039/b912809c
发表时间：
2009-09-16
期刊：
Organic & biomolecular chemistry
影响因子：
3.2
作者：
S. Yagai;Saori Hamamura;Hao Wang;V. Stepanenko;T. Seki;Kanako Unoike;Y. Kikkawa;T. Karatsu;Akihide Kitamura;F. Würthner
通讯作者：
F. Würthner

Rational Construction of Perylene Bisimide Columnar Superstructures with Biased Helical Sense

偏螺旋方向苝双酰亚胺柱状超结构的合理构建