電子・光機能材料としての新しい置換ポリアセチレンの合成と重合触媒の設計

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455372
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 増田 俊夫 京都大学, 工学研究科, 教授 (60026276)
• Keywords: 電子・光機能材料 / 置換ポリアセチレン / 置換アセチレン / 遷移金属触媒 / 重合 / 共役系ポリマー / エレクトロルミネッセンス / 非線形光学特性

Research Abstract

本研究では最終年度である今年度、昨年度に引き続きいくつかの新規置換ポリアセチレンの合成を試みるとともに、昨年度に合成方法の確立された高分子の試料を用いて構造解析と特性評価を行い、さらにそれらの電子・光機能の開発について検討した。以下に本年度の研究成果の概要を述べる。
1.新規置換ポリアセチレンの合成と特性に関する研究-かさ高いトリメチルゲルミル基を一方のフェニル基上に有するジフェニルアセチレンの重合を検討し、TaCl_5に種々の有機金属共触媒を組み合わせた触媒系を用いることにより新規ポリ(ジフェニルアセチレン)誘導体の合成を達成した。さらに、1-クロロ-2-β-ナフチルアセチレンからMo触媒を用いることにより黄色のポリマーを合成した。
2.置換ポリアセチレンの構造と性質に関する基礎的研究-3種の置換ポリアセチレンの光励起状態の可視近赤外時間分解スペクトルを300フェムト秒以下の時間分解でもって測定した。自己トラップされた励起子と空間的に閉じ込められた逆に荷電したソリトン-アンチソリトン対を分離し、解析した。また、20種以上の置換ポリアセチンの紫外線光電子スペクトルを測定し、イオン化しきいエネルギーを決定した。この値は、最低励起エネルギーと対応関係にあることを明らかにした。
3.置換ポリアセチレンの電子・光機能に関する研究-核置換ポリ(ジフェニルアセチレン)およびポリ(1-フェニル-1-アルキン)を用いたエレクトロルミネッセンス(EL)デバイス(ITO/polymer/Mg-In)より緑ないし青色の発光が観測された。これらのポリマーは強いフォトルミネッセンス(PL)も示した。さらに、9-アントリルアセチレン共重合体、ポリ(N-カルバゾリルアセチレン)などの3次感受率を測定したところ、いずれもポリ(フェニルアセチレン)の10倍〜100倍の大きい値を示した。これらの値は紫外可視吸収における吸収端と対応関係にあることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] T.Yoshida: "Polymerization and Polymer Properties of (p-tert-Butyl-o,o-dimethylphenyl) acetylene" J.Polym.Sci.,Part A,Polym.Chem.34. 2229-2236 (1996)
• [Publications] H.Ito: "Synthesis and Properties of Germanium-Containing Poly(diphenylacetylenes)" J.Polym.Sci.,Part A,Polym.Chem.34. 2925-2929 (1996)
• [Publications] K.Nanjo: "Polymerization of 1-Chloro-2-β-naphthylacetylene by Mo Catalysts and Polymer Properties" J.Polym.Sci.,Part A,Polym.Chem.34. 2931-2935 (1996)
• [Publications] S.Takeuchi: "Visible to Near-Infrared Femtosecond Dynamics of Photoexcited Gap States in Substituted Polyacetylenes" J.Chem.Phys.105. 2859-2874 (1996)
• [Publications] K.Tada: "Optical Properties and Blue and Green Electroluminescence in Soluble Disubstituted Acetylene Polymers" Jpn.J.Appl.Phys.35. L1138-L1141 (1996)
• [Publications] R.Sun: "Blue Electroluminescence of Substituted Polyacetylenes" Jpn.J.Appl.Phys.35. L1673-L1676 (1996)
• [Publications] T.Wada: "Third-Order Nonlinear Optical Properties of One-Dimensional Conjugated Polymers" Mol.Cryst.Liq.Cryst.(印刷中).