側鎖クロモフォア配向規制による高効率光エネルギー・電子伝達機能高分子の開発

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650892
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 中平 隆幸 千葉大学, 工学部, 助教授 (30009740)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩淵 晋 千葉大学, 工学部, 教授 (30009534)
• Keywords: 側鎖クロモフォア配向 / 励起エネルギー移動 / エキシマー構造 / 励起子相互作用 / 分子内水素結合 / ポリ〔N^5-(S)-1-(1-ナフチル)エチル-L-グルタミン〕 / ポリ〔(S)-1-(1-ナフチル)エチルメタクリルアミド〕 / ポリ(p-メチルベンジルメタクリレート)

Research Abstract

高効率な励起エネルギー・電子伝達機能の発現をめざし、側鎖にクロモフォアを導入した高分子の2次構造ならびにクロモフォア配向規制に関して以下の点を明らかにした。
1.ポリ(L-グルタミン)側鎖に不斉を有する1-ナフチルエチル基を導入した高分子の溶液系、フィルム系における側鎖アミド基間の水素結合、ナフチル基間の励起子相互作用の発現を明らかにするとともに、ジオキサン/トリフロロ酢酸混合溶媒系の特定溶媒組成領域で急激なクロモフォア配向規制が発現すること、また、同配向規制がナフチル基間励起エネルギー伝達に最も有利に働くことを明らかにした。
2.側鎖にクロモフォアを導入したイソタクトポリメタクリルアミドは、上記ポリ(L-グルタミン)同様、分子内水素結合が発現すること、また、(S)-1-ナフチルエチル基導入の場合、片方巻ラセン構造が発現すること、同構造はエキシマー生成を抑制するとともに、励起エネルギー伝達を促進することを明らかにした。
3.イソタクトポリメチルメタクリレートとシンジオタクトポリベンジルメタクリレート間のステレオコンプレックス生成を、低温溶液系におけるエキシマー生成の抑制ならびに低温キャストフィルムにおけるステレオコンプレックスの融解により明らかにし、エネルギー伝達能の発現に有望であることを明らかにした。
4.上記高分子の側鎖クロモフォア間エネルギー・電荷伝達機能の阻害要因となるエキシマー生成部位の構造を半経験的量子化学計算により検討し、エキシマーには3種の構造のあること、また、実際の高分子からのエキシマー発光のこれら構造への帰属が可能なことを示し、分子力場法による側鎖構造ならびに側鎖クロモフォア配向の検討と相まって、その励起エネルギー・電子伝達機能高分子の分子設計への有用性を明らかにした。

Research Products

• [Publications] Masaki Sato: "Side-chain Orientation of Poly[N^5-(R and S)-1-(1-naphthyl)ethyl-L-glutamines]in Mixed Solvents of 1,4-Dioxane and Trifluoroacetic acid" Die Makromolekulare Chemie,Rapid Commun.14. 179-184 (1993)