名大,簡便な有機半導体材料の合成法を開発

著者: sugi

JST戦略的創造研究推進事業において,名古屋大学の研究グループは,有機半導体に欠かせない縮環チオフェンを簡便かつ短工程で合成できる新反応を開発した(ニュースリリース)。

硫黄と炭素からなる5員環「チオフェン」を含む芳香族化合物は,縮環チオフェンと呼ばれ,高性能な半導体材料として,トランジスタや有機薄膜太陽電池,有機ELなどの電子デバイスに欠かせない非常に重要な化合物となっている。

また,有機化合物特有の柔軟性も備えていることから,最近では,ウェアラブルデバイスの鍵物質としても広く応用されるようになっている。

これまでに,縮環チオフェンのさまざまな合成法が開発されてきたが,芳香族化合物に新たにチオフェン環を連結させて縮環チオフェンを得る「チオフェン縮環反応」は,複数の工程を要することから,短工程かつ簡便な汎用的合成法が求められていた。

研究では,容易に手に入る芳香族化合物誘導体を有機溶媒中で硫黄と混ぜて加熱しながら撹拌するだけという,非常に簡便な方法によって,芳香族化合物にチオフェン環を連結させ,縮環チオフェンを得る新しい反応を開発した。

この反応を適用すると,本来反応性が低い炭素−水素結合を切断できるため,反応性の高い原料を別途合成する手間を省くことができる。

そのため従来法では,5〜6段階必要であった工程を最短2段階に大幅に短縮できるとともに,高価な試薬を必要としないことから,縮環チオフェンの合成法の決定版として今後広く利用される可能性があるという。

研究グループは,この手法を用いて,20種類の新しい縮環チオフェンを合成するのみならず,有機電界効果トランジスタ材料として優れた性能をもつ分子の簡便な合成にも成功した。今後,この新反応が画期的な縮環チオフェンの登場を促し,有機エレクトロニクス分野の発展がさらに加速することが期待されるとしている。

関連記事「九大,有機半導体の励起状態物性を精密に制御」「東工大,省電力半導体に有用な複素環化合物を開発」「熊本大,H2/O2で色と蛍光が変化する分子を開発

キーワード:

関連記事

  • 京大など、有機半導体薄膜の構造を分子レベルで正確に解明

    京都大学とオーストラリア グラーツ工科大学は、有機半導体が基板上でつくる厚さ数nmの超薄膜の構造を分子レベルで正確に解明することに成功した(ニュースリリース)。 有機材料は同じ化合物でも複数の異なる結晶構造をとることがで…

    2026.01.30
  • TSKとサムスンディスプレイ、青色有機EL材料の共同開発へ

    TSKは、韓国 サムスンディスプレイと共同で、青色有機ELディスプレー材料の開発を本格的に推進すると発表した(ニュースリリース)。 有機EL材料の合成には、これまで主にパラジウム触媒が使用されてきたが、パラジウムは主な原…

    2025.11.20
  • 科学大,超低電圧で光る深青色有機ELの開発に成功 

    東京科学大学の研究グループは,乾電池(1.5V)1本をつなぐだけで光るという,世界最小電圧で発光する深青色有機ELの開発に成功した(ニュースリリース)。 有機ELは大画面テレビやスマートフォンのディスプレーとして既に商用…

    2025.10.09
  • 東大ら,有機半導体によるUHF帯整流ダイオード開発

    東京大学,物質・材料研究機構,岡山大学,米ジョージア工科大学,米コロラド大学は,有機半導体を用いた整流ダイオードにおいて,920MHzの交流電力を直流電力に実用的な効率で変換することに,世界で初めて成功した(ニュースリリ…

    2025.09.25
  • 九州大,近赤外レーザーで光る有機分子を開発

    九州大学の研究グループは,近赤外レーザーによって光る新しい有機分子を開発し,それを有機EL(OLED)としても高効率に発光させることに成功した(ニュースリリース)。 OLEDはスマートフォンやテレビなどに使われる発光デバ…

    2025.08.01
  • 科学大ら,乾電池1本で光る白色有機ELを開発

    東京科学大学と大阪大学は,乾電池(1.5V)1本をつなぐだけで光る,世界最小電圧で発光する白色有機ELの開発に成功した(ニュースリリース)。 これまで白色有機ELの発光開始電圧は,最小でも2.5V程度だった。これは白色光…

    2025.07.28
  • 香川大ら,有機エレクトロニクスに期待の分子性物質開発

    香川大学と兵庫県立大学は,既存の有機半導体に対して,太鼓型分子を連結させることで,新しい有機半導体を開発し,酸化還元に対する優れた安定性を見出した(ニュースリリース)。 フェロセンは,太鼓型の特徴的な構造をもつ分子で,電…

    2025.06.13
  • 富山大,超低電圧駆動有機ELの材料選択で革新

    富山大学の研究グループは,極低電圧で駆動可能なエキサイプレックスアップコンバージョン型有機EL(ExUC-OLED)において,ドナー・アクセプター(D/A)界面にスペーサー層を挿入するという新たなアプローチにより,エネル…

    2025.06.12

新着ニュース

人気記事

新着記事

  • オプトキャリア