小さなバンドギャップを有する強誘電液晶性導電性高分子の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10750642
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 後藤 博正 筑波大学, 物質工学系, 助手 (40292528)
• Keywords: キノイド構造 / 液晶 / 強誘電性 / バンドギャップ / チオフェン / ピロール / π共役ポリマー / メチン基

Research Abstract

π電子共役系ポリマーは、ヨウ素などのドーピングにより電気伝導性を示す。ここで、キノイド構造をポリマーの主鎖に導入することにより、著しくバンドギャップが狭くなることが理論的に予言されている。本研究は、チオフェンのキノイド部位と芳香族部位を交互に連結させて、側鎖に液晶性置換基を導入したポリマーを合成し、その電気的および光学的特性を調べた。チオフェン環またはピロール環をメチン基で連結させ、その側鎖に液晶性置換基を導入したポリマーを合成した。特にピロールを用いた場合この窒素部位にも液晶基を導入した。また重合後にメチン部位を形成させるため、末端にアルデヒド基と液晶性置換基の末端に光学活性なアルキル基を有する化合物を合成した。この化合物とチオフェンとを、ローセンムンド型反応により酸触媒を用いて連鎖反応的に脱水縮重合させ、目的とするポリマーを合成した。ポリマーの評価は元素分析、IR,UV,NMR,GPC等の分光学的方法を用いて行った。NMRからは合成した高分子の構造が二重結合と単結合の繰り返しから成ることが示唆され、GPCからは直線的構造を有することが明らかとなった。液晶性は偏光顕微鏡観察、DSCにより確認した。別途、常誘電な液晶性置換基を導入した同様の高分子を合成し、これを磁場によって、配向制御を行った。その結果、光学的および電気伝導度において異方性を有するサンプルを得ることができた。

Research Products

• [Publications] KaZuo Akagi: "Small Bandgap Type Liquid Grystalline Conjugated Polymers" Molecular Crystals and Liquid Crystals. 316. 201-204 (1998)
• [Publications] Hiromasa Goto: "Syntheses of Pdyaniline Derivatives with Stable Radical Group and tneir Properties" Synthetic Metals,accepted.
• [Publications] Hiromasa Goto: "Liquid Crystalline Polyaniline Derivatives" Synthetic Metals. accepted.
• [Publications] Hiromasa Goto: "Syntneses and Properties of thiophene-and Pyrrde-Based Liquid Crystalline Small-Bandgap Corjugated Polymers" Synthetic Metals. (accepted).
• [Publications] Hiromasa Goto: "Side-chain Liquid Crystalline Polyacetylene Derivative-Syntnesis,cnemicae Doping,and Magnetically Forced Alignment" Transactions of the Material Society of Japan,accepted. 23. (1999)