不活性化可能なpドーパントの合成と高分子半導体への共有結合

最先端のp型ドーパントであるアジド機能性ラジアレンに基づくCN5HexN3-CP（6-アジドヘキシル-2-(2,3-ビス(ジシアノメチレン)-シクロプロピリデン)-2-シアノアセタート）の共価的不活性化を報告します。これは、高酸化型pドーパントの共価的結合の初めての実証です。ドーパント塩（CN5HexN3-CP-2NaおよびCN5HexN3-CP-2TBA）は、熱的Huisgenシクロ付加反応および銅触媒アジド-アルキンシクロ付加（CuAAC）反応を介して結合され、ドーパントの割合を正確に制御できることがNMRスペクトロスコピーにより確認されました。中性ドーパントの極端な反応性のため、活性状態での直接的な不活性化は実施不可能であるため、ドーパントは高分子バックボーンに還元された不活性な形で導入されました。サイクリックボルタンメトリーは、不活性化されたドーパントが固有のレドックス特性を保持していることを示しましたが、高分子バックボーンのドーピングはエネルギーレベルの不一致により阻止されます。外部酸化実験は、イオン交換と部分的な電荷移動相互作用の形成の可能性を確認し、共価的ドーパント不活性化の概念実証を提供します。概念的には、本研究は有機エレクトロニクスにおける基本的な課題、すなわち有機p/n接合用の安定した多層ドーピングプロファイルの作成に取り組んでいます。ドーパントと高分子マトリックスの両方を不活性化することで、カウンターイオンの移動が抑制され、局所的な電荷安定化のための化学的に定義された枠組みが提供されます。• 高酸化型pタイプドーパントを高分子半導体に共価的に不活性化することを初めて報告します。• レドックス活性を保持する不活性後活性化戦略に依存しています。• このアプローチは、安定した電荷局在のための化学的に定義された枠組みを提供し、有機p/n接合の実現に向けた重要なステップを表しています。