発表者

    戸部研究室 福田 浩志(戸部研究室)

指導教官  

    田原 一邦

Title

Synthesis, Self-Assembly, and Characterization of Supramolecular Polymers from

Electroactive Dendron Rodcoil Molecules

Abstract:

Electronically active organic molecules are of great interest for electronic devices because of low processing costs and desirable mechanical properties as compared to their inorganic

counterparts. Conductive polymers have desirable mechanical properties, but often lack long-range molecular order due to defects arising during polymerization, thus lowering device Performance. Recently, people have an interest in selfassembly and supramolecular chemistry.

Here the authors report the synthesis and self-assembly of a series of molecules with dendron rodcoil architecture that contain conjugated segments of oligo(thiophene), oligo(phenylene-vinylene), and oligo(phenylene). Despite their structural differences, all molecules yield similar self-assembled structures. Electron and atomic force microscopy reveals the self-assembly of the molecules into high aspect ratio ribbon-like nanostructures which at low concentrations induce gelation in nonpolar solvent. The assembly of these molecules into one-dimensional nanostructures is a route to _-__stacked supramolecular polymers for organic electronic functions. Authors also found that electric field alignment of these supramolecular assemblies can be used to create arrays of self-assembled nanowires on a device substrate.

概要:

電気活性な有機分子は、無機分子に比べて加工費が低く済んだり、理想的な力学的特性をもっているため、電子装置として大変興味が持たれる。中でも、導電性ポリマーは理想的な力学的特性を有しているが、重合時に問題が生じ、長い分子オーダーを形成できないため、装置能力が低くなってしまう。そこで最近では、自己組織化や超分子化学に興味が持たれている。

著者らは、デンドロンロッドコイル構造を有する分子の合成と自己組織性について報告している。この分子はオリゴチオフェン、オリゴフェニレン-ビニレン、オリゴフェニレンの共役部分を含んでいる。構造の違いにも関わらず、全ての分子が似たような自己組織化した構造を生じる。電子顕微鏡及びAFMによって、高いアスペクト比を有するリボン状のナノ構造への分子の自己組織化が観測され、低濃度では無極性溶媒内でゲル化が起こった。これらの分子の一次元のナノ構造への組織化は、有機電子機能を有する_-_スタッキングした超分子ポリマーの生成につながる。また、著者らはこれらの超分子集合体の電場配列は、装置基材内で自己組織化したナノワイヤーを形成させるために利用できることを発見した。

Reference

Benjamin W. Messmore, James F. Hulvat, Eli D. Sone, and Samuel I. Stupp*

J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 14452-14458