柔軟な長鎖アルキル基の導入により融解する半導体配位高分子を開発 ―PCP/MOF の成形加工性の飛躍的向上に期待―

　金沢大学理工研究域物質化学系の栗原拓也助教、関西学院大学の秋吉亮平助教、田中大輔教授、高村駿也さん（理工学研究科博士課程前期課程 2 年生）、小笠原一禎教授および大阪大学大学院工学研究科、近畿大学、高輝度光科学研究センター（JASRI）からなる共同研究グループは、柔らかいアルキル基を半導体配位高分子（※1）に導入することで、融解可能な半導体材料の開発に成功しました。

　金属と有機架橋配位子から構成される有機－無機複合材料は、金属－有機構造体（PCP/MOF）や配位高分子（CP）と呼ばれ、現代の固体化学や材料科学の中核を担う結晶性固体材料です。これまでの研究では、多孔性（固体の結晶構造内部に細孔を持つこと）など結晶状態における周期構造に焦点が当てられてきましたが、近年では、融解や液晶性を示す MOF や CP が成形加工性の観点から注目されています。しかし、従来の MOF や CP の多くは、加熱すると融解する前に熱分解してしまうという問題がありました。

　本研究では、次世代半導体材料として期待される含硫黄 CP（※2）に柔軟な長鎖アルキル基を導入することで、半導体特性を維持したまま、融解性および液晶性を付与することに成功しました。本学の栗原助教は、金属周りの構造評価を行い、構造と半導体特性の相関を明らかにしました。このたびの成果は、これまで課題とされてきた MOF や CPの成形加工性の飛躍的な向上につながり、光電子デバイスなどで実用化されることが期待されます。

　本研究成果は、2026 年 2 月 9 日付（日本時間）、ドイツ化学誌『Angewandte Chemie International Edition』に掲載されました。

図：KGF-34(C6)の結晶構造（a）と相転移挙動（b）

【用語解説】

※1　半導体配位高分子
　電気をよく通す導体とほとんど通さない絶縁体の中間的な性質を示す配位高分子。

※2　含硫黄 CP
　硫黄を配位原子とする CP。金属－硫黄結合に由来する優れた半導体特性を示す。

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ジャーナル名：Angewandte Chemie International Edition

研究者情報：栗原拓也

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