研究分野・キーワード:π共役化合物の合成、超分子化学、結晶、ナノ構造体、分子配列・配向制御、固相重合、光・電子機能材料
私達の研究室では、精密な設計に基づいた有機合成を駆使し、新しい分子や集合体を構築することで,既存分子を凌駕した物性・機能の発現を目指しています。具体的な材料(有機エレクトロニクス、センサー、電気光学材料など)を指向した研究と並行して、「世界に1つだけのオリジナルな分子には、これまでにない機能や特性を有しているのでは?」という好奇心をもとに、新しい化学の創出を目指しています。
具体例として,
光情報処理に必要な光スイッチングに用いられる電気光学(EO)ポリマーを得るために,大きな分極構造を持つ新しい色素を合成し,電場による色素の配向とその固定化について検討します。また,レーザー光からテラヘルツ波を発生する波長変換材料や,有機太陽電池材料,強誘電材料等への応用が期待できるイオン性芳香族色素結晶を合成します。
イオンペア認識部位を導入したπ共役系分子を合成し,イオンペアを添加することで,会合体を形成します。この時,添加するイオンペアの電荷密度がπ共役系に影響し,光学特性や様々な機能のシームレスな変調が可能になります。この特性を利用して,イオンセンサーをはじめとした様々な材料開発を行います。
固相重合は結晶中で重合が進行する特異な反応です。種々の共役置換基が直結した共役アセチレン化合物の結晶を光や熱などで固相重合させることによって,新しいπ共役高分子を合成し,それらの光・電子特性を調べます。
分子の集合形態を制御することは,高性能有機材料を創製する上できわめて重要です。有機分子間にはたらく様々な相互作用(π-π相互作用,水素結合,電荷移動相互作用,ファンデルワールス相互作用など)を利用して,特にπ共役高分子を基盤とした集合体の自在構築をめざします。
研究開発プロポーザルでは,関連化合物の合成実験のスキルと化合物の構造や物性に関する基礎的な知識の習得を目指します。