NAIST 奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 ~光ナノサイエンス~

有機光分子科学研究室

教員 / 連絡先
教員教授: 山田 容子
准教授: 荒谷 直樹
助教: 葛原 大軌、鈴木 充朗
特任助教:林 宏暢
キーワード機能性有機材料,有機光化学,機能性色素,ポルフィリノイド,有機薄膜太陽電池
連絡先TEL:0743-72-6041
研究室URLhttp://mswebs.naist.jp/LABs/env_photo_greenmat/index.html

当研究室は平成23年1月1日にグリーンマテリアル研究室として発足し,平成24年4月1日に有機光分子科学研究室として新たなスタートを切りました.ポルフィリン類やアセンなど様々な芳香族化合物の合成と構造解析,物性評価を中心に,有機薄膜太陽電池や有機薄膜トランジスタ材料としての評価も行い,有機デバイスへの応用を視野に入れた機能性色素や有機電子材料の開発をめざしています.ひとりひとりの学生が責任をもってそれぞれのテーマに取り組みます.グリーンフォトニクス研究プロジェクトの一員としても研究を展開しています.

ペンタセンに代表されるアセン類は,優れた有機半導体材料として知られています.私たちは,溶液プロセスにより利用可能な有機半導体材料の開発をめざして,前駆体法や置換基導入法など様々な方法を駆使した新規材料の開発を行います(図1).

ポルフィリン類は光合成反応中心やヘムに含まれる環状テトラピロールであり,生体内や機能性材料として広く用いられています.私たちはその類縁体である新規ポルフィリノイドを開拓し,その構造/電子特性を研究することで有機電子材料や触媒など新たな機能性材料を開発します(図2,図3).

超分子/有機電子デバイス/分子分光学などのプロフェッショナルとチームを組み,塗布型低分子有機薄膜太陽電池の開発をめざします(図4).

  1. T. Aotake, S. Ikeda, D. Kuzuhara, S. Mori, T. Okujima, H. Uno, H. Yamada, Synthesis, structure, and photochemistry of 5,14-diketopentacene. Eur. J. Org. Chem. 2012, 1723-1729.
  2. S. Katsuta, K. Tanaka, Y. Maruya, S. Mori, S. Masuo, T. Okujima, H. Uno, K. Nakayama H. Yamada, Synthesis of pentacene-, tetracene- and anthracene bisimides usingdouble-cyclization reaction mediated by bismuth(III) tri・Bte. Chem. Commun., 2011, 114, 10112-10114.
  3. S. Katsuta, D Miyagi, H. Yamada, T. Okujima, S. Mori, K. Nakayama, H. Uno Synthesis, Properties and Ambipolar Organic Field-Effect Transistor Performances of Symmetrically Cyanated Pentacene and Naphthacene as Air-Stable Acene Derivatives. Org. Lett. 2011, 13, 1454-1457.
  4. D. Kuzuhara, H. Yamada, Z. Xue, T. Okujima, S. Mori, Z. Shen, H. Uno, New Synthesis of meso-free-[14]triphyrin(2.1.1) by McMurry coupling and its derivatization to Mn(I) and Re(I) complexes. Chem. Commun. 2011, 47, 722-724 (Hot Article).
  5. D. Kuzuhara, H. Yamada, K. Yano, T. Okujima, S. Mori, H. Uno. First Synthesis of Dodeca-substituted Porphycenes. Chem. Eur. J., 2011, 17, 3376-3383.
  6. H. Yamada, K. Ohkubo, D. Kuzuhara, T. Takahashi, A. S. D. Sandanayaka, T. Okujima, K. Ohara, O. Ito, H. Uno, N. Ono, S. Fukuzumi, Synthesis, crystal structure, and photodynamics of π-expanded porphyrin-fullrene dyads synthesized by Diels-Alder reaction. J. Phys. Chem. B, 2010, 114, 14717-14728.
  7. H. Yamada, T. Okujima, and N. Ono, Organic semiconductors based on small molecules with thermally or photochemically removable groups. Chem. Commun. 2008, 2957-2974 (Review).
  8. Z.-L. Xue, Z. Shen, J. Mack, D. Kuzuhara, H. Yamada, T. Okujima, N. Ono, X.-Z. You, N. Kobayashi, A facile one pot synthesis of meso-aryl-substituted [14]triphyrin(2.1.1). J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 16478 – 16479.

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