2000 Fiscal Year Annual Research Report
π電子系ケイ素ポリマーの導電機構の解明と機能材料への応用
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12555245
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
九内 淳堯 広島大学, 工学部, 教授 (90029190)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
播磨 裕 広島大学, 総合科学部, 教授 (20156524)
大下 浄治 広島大学, 工学部, 助教授 (90201376)
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| Keywords | σ-π共役 / ポリマー合成 / オリゴチエニレン / オリゴシラニレン / 電荷移動 / 伝導機構 / ポーラロン / πダイマー |
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| Research Abstract |
σ-π共役型ポリマーであるポリ[(オリゴシラニレン)(オリゴチエニレン)]の一般的合成法を確立するために、ビス(ブロモチエニル)オリゴシラン類とジブロモ(オリゴチエニレン)類のStille coupling反応について検討し、モノシラニレン(MS)、ジシラニレン(DS)、またはトリシラニレン(TS)ユニットとオリゴチエニレンユニット(mT,m=2-5)の組み合わせからなる一連のポリマーが合成できること、ケイ素上にエトキシ基あるいはジアルキルアミノ基を持つポリマーも合成できること、また、エトキシ基の反応性を利用して、これをフェニル基やエチニルフェニル基に変換できることを明らかにした。得られたポリマーの塩化鉄(III)ドープによる電導度はチエニル環数mの増加につれて上昇し、ケイ素原子数の減少につれて増加する傾向にある。エトキシ型もジアルキル型も大差はなく、MS5Tで10^<-1>S/cmレベルであった。アミノ基を持つMS5Tは塩化鉄ドープでの電導度は大幅に悪化するが、ヨウ素ドープでは10^0S/cmレベルの高い電導度を示した。
これらのポリマーでは鎖内電荷移動が分子構造的に制御されているとみられるので、これらを用いて、導電性ポリマーの伝導性がポリマー鎖間の電荷移動によって支配されていることを実証した。ポリマーの移動度がいずれも数%のドープ率領域から増加する現象を見出し、その原因を明らかにするためにオリゴチエニレンの鎖長を変えて移動度測定を行った。その結果、鎖長を長くしてもpolaronの移動度は変化しないが、移動度の増加の程度は増すことが明らかとなった。オリゴチオフェン鎖の延長はポリチオフェンへのアナロジーとなることを考慮すると、この事実は導電性ポリマーの伝導機構を解明する上での重要な知見を提供していると考えられる。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Lihua Zhu: "Electrochemical oxidation of thienylene-silanylene copolymer films in different electrolyte solutions"Electrochim.Acta. 45. 2203-2210 (2000)
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[Publications] Hequing Tang: "Optical study on electrochemical and chemical doping of polymers of oligothienyls bridged by monosilyl"Electrochim.Acta. 45. 2771-2780 (2000)
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[Publications] Yutaka Harima: "Transport and in situ ESR studies on polymer film composed of quinquethiophenes bridged by monosilanylnene units"Synthetic Metals. 113. 173-183 (2000)
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[Publications] Joji Ohshita: "Effects of the ethoxy and diethylamino substituent on the electrochemical and conducting properties of poly [(silanylene) oligothienylenes]"J.Organomet.Chem.. 611. 537-542 (2000)
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[Publications] Joji Ohshita: "Synthesis of polymers with alternating organosilanylene and oligothienylene units and their optical, conducting, and hole-transporting properties"Organometallics. 19. 4492-4498 (2000)
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[Publications] Lihua Zhu: "Electrochemical properties of copolymers consisting of oligothiophene-oligosilylene block copolymers : Influences of block sizes"J.Appl.Electrochem.. 31. 175-180 (2000)
