1995 Fiscal Year Annual Research Report
構造を制御したオリゴチオフェン類およびそれらを含む新規高分子の光・電子物性と応用
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06453155
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
城田 靖彦 大阪大学, 工学部, 教授 (90029091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 英之 大阪大学, 工学部, 助手 (00222167)
野間 直樹 大阪大学, 工学部, 助手 (70208388)
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| Keywords | オリゴチオフェン / 光・電子機能 / 電気化学的ド-ピング / 導電性 / 共役鎖長 / ビニル型高分子 / ラジカルカチオン塩 / エレクトロクロミックデバイス |
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| Research Abstract |
本研究では、構造を制御した全π電子共役系オリゴマーおよびそれらを側鎖に有する新規高分子を研究対象として、それらの光・電子物性の解明と機能性材料への応用を検討した。
(1)構造を制御したオリゴチオフェンの電気化学的酸化と導電性
オリゴチオフェンの電子物性を共役鎖長と相関させて明らかにすることを目的として、これまで研究の行われていなかったオリゴチオフェンの電気化学的酸化を行い、得られるラジカルカチオン塩の電導度について検討した。両末端チオフェン環のα位をエチル基で置換したチオフェン4量体(DEt4T)および5量体(DEt5T)の電気化学的酸化によって、DEt4T場合には作用電極上に、DEt5Tの場合には溶液中に沈殿として黒色のラジカルカチオン塩が得られた。これらの塩の室温電導度は、それぞれ、DEt4T(ド-ピング率:約100%)についてσ=10^<-7>Scm^<-1>、DEt5T(ド-ピング率:約50%)についてσ=10^<-3>Scm^<-1>であり、電気化学的に酸化したDEt4TとDEt5Tとの間で電導度に顕著な差異が見いだされた。これは共役鎖長の差以外に組成の違いに基づくと考えられる。
(2)オリゴチオフェンを側鎖に有する新規高分子の合成、物性およびエレクトロクロミック特性
オリゴチオフェンに基づく優れた光・電子機能にフィルム形成能および耐久性を付与した新規な高分子の開発を目指して、チオフェン5量体および6量体を側鎖に有するビニル型高分子を、対応するビニルモノマーの電解重合により合成し、これまでに検討したチオフェン3量体および4量体を側鎖に有する高分子の結果と比較した。電気化学的にドープした高分子の電導度は、側鎖オリゴチオフェンの共役鎖長が長くなるに従って、1桁から2桁づつ高くなり、チオフェン6量体を有する高分子(ド-ピング率:94%)は、室温電導度10^<-4>Scm^<-1>を示した。本年度合成に成功した高分子は、電気化学的脱ド-ピングおよびド-ピングにより、緑色と淡黄色の鮮明な可逆的色彩変化を示し、それぞれ2秒間のド-ピングおよび脱ド-ピングのサイクルを500回繰り返しても、可逆な色彩変化が見られた。これらの高分子は、鮮明な可逆的色彩変化を示す新規な一群のエレクトロクロミック材料として期待される。
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[Publications] K.Nawa,I.Imae,N.Noma,and Y.Shirota: "Synthesis of a Novel Type of Electrochemically Doped Vinyl Polymer Containing Pendant Terthiophene,and Its Electrical and Electrochromic Properties" Macromolecules. 28. 723-729 (1995)
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[Publications] N.Noma,T.Tsuzuki,and Y.Shirota: "α-Thiophene Octamer as a New Class of Photoactive Material for Photoelectrical Conversion" Advanced Materials. 7. 647-648 (1995)
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[Publications] I.Imae,K.Moriwaki,K.Nawa,N.Noma,and Y.Shirota: "Synthesis and Electrical Properties of Novel Electrochemically-doped Vinyl Polymers Containing ‘End-Capped'Quaterthiophene and Quinquethiophene as Pendant Groups" Synthetic Metals. 69. 285-286 (1995)
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[Publications] N.Noma,K.Kawaguchi,I.Imae,H.Nakano,and Y.Shirota: "Electrochemical Doping of α-Ethyl-disubstituted Oligothiophenes and Electrical Conductivities of Resulting Radical-cation Salts" Journal of Materials Chemistry. 6. 117-118 (1996)
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[Publications] Y.Ohsedo,I.Imae,N.Noma,and Y.Shirota: "Synthesis and Electrochromic Properties of a Methacrylate Polymer Containing Pendant Terthiophene" Synthetic Metals. (1996)
