有機半導体や有機導体に利用可能なアクセプタユニット

3,7-ジヒドロベンゾ[1,2-b:4,5-b']ジフラン-2,6-ジオン (1)は最近利用例が増加しているアクセプタユニットです。1とイサチンを組み合わせたポリマーは大気下で1 cm²V^-1s^-1を超えるn型半導体特性を示すことが報告されています¹⁾。中でもF₄BDOPV-2Tは大気下で14.9 cm²V^-1s^-1という高い電子移動度を示します²⁾。これらの報告以降、1のアクセプタユニットとしての優位性が注目され、様々な応用が検討されています。例えば1を重合させることで得られる2は透明性や導電性に優れた、高分子材料として応用が期待されています³⁾ 。また1が組み込まれた高分子n型有機半導体UFBDPPVにドーピングを行うことで、80 μWm^-1K^-2という有機材料ではトップクラスのパワーファクターを示す有機熱電材料が開発されています⁴⁾。このように、高い電子受容能を有する1を原料とする今後のさらなる材料開発が期待されます。

文献

• 1) “Conformation Locked” Strong Electron-Deficient Poly(p-Phenylene Vinylene) Derivatives for Ambient-Stable n-Type Field-Effect Transistors: Synthesis, Properties, and Effects of Fluorine Substitution Position
  • T. Lei, X. Xia, J.-Y. Wang, C.-J. Liu, J. Pei, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2135.
• 2) Strong Electron-Deficient Polymers Lead to High Electron Mobility in Air and Their Morphology-Dependent Transport Behaviors
  • Y.-Q. Zheng, T. Lei, J.-H. Dou, X. Xia, J.-Y. Wang, C.-J. Liu, J. Pei, Adv. Mater. 2016, 28, 7213.
• 3) Highly Conductive and Solution-Processable n-Doped Transparent Organic Conductor
  • Z. Ke, A, Abtahi, J. Hwang, K. Chen, J. Chaudhary, I. Song, K. Perera, L. You, K. N. Baustert, K. R. Graham, J. Mei, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 3706.
• 4) The Critical Role of Dopant Cations in Electrical Conductivity and Thermoelectric Performance of n-Doped Polymers
  • Y. Lu, Z.-D. Yu, Y. Liu, Y.-F. Ding, C.-Y. Yang, Z.-F. Yao, Z.-Y. Wang, H.-Y. You, X.-F. Cheng, B. Tang, J.-Y. Wang, J. Pei, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 15340.

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