研究室の教育・研究の概要

環境フォトニクススーパー研究グループ（SRG）グリーンマテリアルユニットは，H23年1月1日に発足した，新しい研究グループです．河合壯教授のメンターのもと，有機薄膜太陽電池などの有機デバイスへの応用を視野に入れた機能性色素や有機電子材料の開発をめざして研究を行います．ひとりひとりの学生が責任をもってそれぞれのテーマに取り組みます．

研究テーマ

1. 新規機能性アセンの開発
ペンタセンに代表されるアセン類は，優れた有機半導体材料として知られています．私たちは，溶液プロセスにより利用可能な有機半導体材料の開発をめざして，前駆体法や置換基導入法など様々な方法を駆使した新規材料の開発を行います（図1）．

2. 新規ポルフィリノイドの開拓
ポルフィリン類は光合成反応中心やヘムに含まれる環状テトラピロールであり，生体内や機能性材料として広く用いられています．私たちはその類縁体である新規ポルフィリノイドを開拓し，その構造／電子特性を研究することで有機電子材料や触媒など新たな機能性材料を開発します（図2，図3）．

3. 有機薄膜太陽電池の開発
超分子／有機電子デバイス／分子分光学などのプロフェッショナルとチームを組み，塗布型低分子有機薄膜太陽電池の開発をめざします（図4）．

研究概要を説明する図

最近の研究業績

1. D. Kuzuhara, H. Yamada, Z. Xue, T. Okujima, S. Mori, Z. Shen, H. Uno, New Synthesis of meso-free-[14]triphyrin(2.1.1) by McMurry coupling and its derivatization to Mn(I) and Re(I) complexes. Chem. Commun. 2011, 47, 722-724　(Hot Article).
2. H. Yamada, K. Ohkubo, D. Kuzuhara, T. Takahashi, A. S. D. Sandanayaka, T. Okujima, K. Ohara, O. Ito, H. Uno, N. Ono, S. Fukuzumi, Synthesis, crystal structure, and photodynamics of π-expanded porphyrin-fullrene dyads synthesized by Diels-Alder reaction. J. Phys. Chem. B, 2010, 114, 14717-14728.
3. H. Yamada, D. Kuzuhara, K. Ohkubo, T. Takahashi, T. Okujima, H. Uno, N. Ono, S. Fukuzumi, Synthesis and photochemical properties of π-diketoporphyrins as precursors for π-expanded porphyrins. J. Mater. Chem. 2010, 20, 3011-3024.
4. S. Katsuta, H. Yamada, T. Okujima, H. Uno, Photochemical synthesis of tetraaryl-substituted pentacenes, Tetrahedron Lett. 2010, 51, 1397-1400.
5. D. Kuzuhara, J. Mack, H. Yamada, T. Okujima, N. Ono, N. Kobayashi, Synthesis, structures, and optical and electrochemical properties of benzoporphycenes, Chem. Eur. J., 2009, 15, 10060-10069.
6. A. Masumoto, Y. Yamashita, S. Go, T. Kikuchi, H. Yamada, T. Okujima, N. Ono, H. Uno, Organic thin-film transistor from a pentacene photo precursor, Jpn J. Appl. Phys., 2009, 48, 051505/1-5.
7. H. Yamada, T. Okujima, and N. Ono, Organic semiconductors based on small molecules with thermally or photochemically removable groups. Chem. Commun. 2008, 2957-2974 (Review).
8. Z.-L. Xue, Z. Shen, J. Mack, D. Kuzuhara, H. Yamada, T. Okujima, N. Ono, X.-Z. You, N. Kobayashi, A facile one pot synthesis of meso-aryl-substituted [14]triphyrin(2.1.1). J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 16478–16479.