黑料网大学院理学研究科の村井 征史 准教授とトランスフォーマティブ生命分子研究所（WPI-ITbM*1）?学际统合物质科学研究机构(滨搁颁颁厂*2)の山口 茂弘 教授、京都大学大学院工学研究科の関 修平 教授らの研究グループは、電荷種分離型の积层構造の形成を伴い、高い电荷キャリア输送特性を発現するカチオン性&辫颈;共役分子の開発に成功しました。
&辫颈;共役化合物は秩序构造の形成により、特异な光学特性や电荷输送特性を発现するため、エレクトロニクス材料をはじめ、様々な分野で応用されています。本研究では、非ベンゼノイド芳香族であるアズレンの導入と、硫黄架橋による平面固定化を組み合わせることで、正電荷を帯びたπ電子系を大きく安定化できること、そして対アニオンの選択により、それらを電荷種分離型に积层できることを見出しました。対アニオンに含まれるフッ素原子が、カチオン種の水素および硫黄原子と静電相互作用することが、この特異な积层構造を形成するための鍵でした。また、時間分解マイクロ波分光と電気伝導度の測定により、柱（カラム）状に积层したこのカチオン性分子を介し、高い电荷キャリア输送特性が発現することを明らかにしました。本研究成果は、イオン性&辫颈;共役化合物をエレクトロニクス材料として応用する上での、新たな戦略として期待されます。
本研究成果は、202４年8月2日（日本時間18時）付米国科学誌「Journal of the American Chemical Society」オンライン版に掲載されます。
?カチオン注1)性&辫颈;共役分子注2)の秩序构造の制御が、エレクトロニクス材料注3)を开発する上での新たな戦略となることを実証した。
?非ベンゼノイド芳香族注4)であるアズレン注5)の組み込みと、硫黄原子による分子骨格の平面固定化が、カチオン性&辫颈;共役分子の高度な安定化に重要であることを示した。
?アニオン注6)種を適切に選択し、隣接するカチオン種との相対配置を固定することで、π骨格同士が大きく重なった電荷種分離型の积层構造注7)の形成を実现した。
?形成した积层体が高い電荷キャリア注8)输送特性を発现することを、时间分解マイクロ波分光注9)と电気伝导度の测定により明らかにした。
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注1) カチオン：
正电荷をもつ化学种。この内、炭素原子上に正电荷をもつ化学种を特にカルボカチオンとよぶ。
注2) π共役分子：
二重结合や叁重结合などの不饱和结合と単结合の繰り返しが连なった构造をもつ分子。
注3) エレクトロニクス材料:
光と电子の挙动に基づく电子工学分野の技术を用いて开発される材料。有机分子を用いたものでは、有机発光ダイオードや有机レーザーなどが挙げられ、计测、医学、エネルギー関连分野、情报関连分野への応用が期待される。
注4) 非ベンゼノイド芳香族：
ベンゼン环をもたない环状分子の中で、芳香族性をもつものの総称。
注5) アズレン：
7员环と5员环が缩环した构造をもつ分子。浓青色を呈する分子であり、生理活性をもつなど、构造异性体にあたる2つの6员环が缩环したナフタレンとは大きく异なる性质をもっている。
注6) アニオン:
负电荷をもつ化学种。
注7) 電荷種分離型の积层構造:
同种の电荷を有するユニットがカラム状に配列した构造。
注8) 電荷キャリア:
电子や正孔などの电荷输送の役割を担う粒子。
注9) 時間分解マイクロ波分光:
マイクロ波の照射により、非接触?非破壊的に试料の电荷移动度を评価する手法。
雑誌名：Journal of the American Chemical Society
論文タイトル：Sulfur-Bridged Cationic Diazulenomethenes: Formation of Charge-Segregated Assembly with High Charge-Carrier Mobility
（硫黄で架橋したカチオン性ジアズレノメテン: 電荷種分離型の积层構造の形成に伴う高い电荷キャリア输送能の発現）
著者： 髙橋 聡史（黑料网）、村井 征史*（黑料网）、服部 優佑（京都大学）、関 修平*（京都大学）、柳井 毅（黑料网）、山口 茂弘*（黑料网） (*は責任著者）
DOI: 10.1021/jacs.4c07122
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※1【奥笔滨-滨罢产惭について】()
黑料网トランスフォーマティブ生命分子研究所（滨罢产惭）は、2012年に文部科学省の世界トップレベル研究拠点プログラム（奥笔滨）の1つとして採択されました。
奥笔滨-滨罢产惭では、精緻にデザインされた机能をもつ分子（化合物）を用いて、これまで明らかにされていなかった生命机能の解明を目指すと共に、化学者と生物学者が隣り合わせになって融合研究をおこなうミックス?ラボ、ミックス?オフィスで化学と生物学の融合领域研究を展开しています。「ミックス」をキーワードに、人々の思考、生活、行动を剧的に変えるトランスフォーマティブ分子の発见と开発をおこない、社会が直面する环境问题、食料问题、医疗技术の発展といったさまざまな课题に取り组んでいます。これまで10年间の取り组みが高く评価され、世界トップレベルの极めて高い研究水準と优れた研究环境にある研究拠点「奥笔滨アカデミー」のメンバーに认定されました。
※2【滨搁颁颁厂について】()
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