配向カルビン-リチウム複合薄膜の合成と物性

• Project/Area Number: 10137205
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 木島 正志 筑波大学, 物質工学系, 講師 (70177822)
• Project Period (FY): 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1998: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: カルビン / 直鎖状炭素 / 共役系高分子 / ポリアセチレン

Research Abstract

Ziegler-Natta触媒を用いたアセチレン重合によりポリアセチレンフィルムを調製し、2倍延伸後、塩化鉄過剰ドープ反応により立体選択的に塩素化を行い薄黄色透明薄膜を得た。さらに、DBU、t-BuOKを用いる化学的手法、あるいは電気化学的脱離法により脱塩化水素化を行いカルビン構造とポリエン構造を含む共役系高分子薄膜を合成した。延伸による高分子主鎖の配向効果をXRDおよびSEMにより検討したところ、塩素化および脱塩化水素化反応を経ることにより低下した。最終生成物は多数のミクロ細孔よりなる興味ある表面モルフォロジーを示した。しかし、生成した薄膜はもろく強度が低かった本反応により得られたカルビン構造を有する薄膜は、構造が不均一であり、また加工性、再現性に乏しかったため、より構造均一性の高いカルビン薄膜を得るための高分子の合成を検討した。
可溶で製膜することができる直鎖炭素構造を有する共役系高分子、ポリ(置換フェニレンalt-オリゴエチニレン)の合成を行った。今回、直鎖状炭素部位として、エチニレン(C2)、ブタジイニレン(C4)、及びオクタテトライン(C8)を有する3種の型のポリマーを合成した。さらに、生成ポリマーを可溶化するため、フェニレンの2,5位に側鎖置換基として長鎖アルコキシ基を導入した。これらのポリマーの特色は、決まった長さの直鎖炭素種がフェニレン基にはさまれ安定化され、空気中でも分解せずに取り扱える点である。また、共役系高分子であるため半導体的性質を示し、ドープすることにより10_<-4>Scm_<-1>程度の電気伝導度を示す。また電極上の薄膜は電気化学活性があり、Li^+ドープされることを確認した。