2018 Fiscal Year Annual Research Report
Precise Preparation of Stacked Organosilicon Polymers using Metal Catalysts and Their Chemical Properties
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16K05789
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田邊 真 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任准教授 (80376962)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ニッケル / 白金 / ジチエノシロール / ジベンゾシロール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
チオフェン環とシロール環が縮合したジチエノシロールは，Si-C結合のσ*軌道とC=C結合のπ*軌道との相互作用によるLUMOのエネルギー準位が低下し，σ*-π*共役拡張により強発光特性や有機薄膜太陽電池などの電子材料への応用研究が多数報告されている．しかしながら，従来の合成過程ではシロール環に置換基が導入された生成物を与えるため，無置換ジヒドロジチエノシロールの報告例はなかった。昨年度，合成に成功したジチエノシロールを原料として、白金錯体の錯体化学的な研究を実施した。今年度は同原料を単量体(モノマー)として有機ケイ素化合物の脱水素重合反応の開発に挑戦した。
ジヒドロジチエノシロールを単量体として、白金錯体によるSi-Si結合形成の脱水素重合を検討した。無置換モノマーから得た重合体はその溶解性が低く、同定が困難であったが，有機溶媒の可溶部位から得た結晶の構造解析をおこなうと，ジシラシクロヘキサジエン二量体を生成することを明らかにした．二量体形成の反応は，金属錯体により５員環ジチエノシロールのSi-C結合開裂からSi-Si結合と六員環構造の形成を経て，反応が進行したと考察される．溶液中では，二量体の発光スペクトルは単量体に比べて量子収率が大幅に低下して観測された．これは，６員環構造により柔軟な骨格を形成したと考察される．白金錯体では90度での加熱条件を必要とするが，ニッケル錯体では同様な反応が室温で触媒的に進行した．
研究期間全体を通して，ジベンゾシロール及びジチエノシロールの２種のモノマーを用いて，金属触媒による脱水重合反応を検討した．モノマー構造に応じて，全く異なる反応性を示したことは興味深い成果が得られたと考察される．錯体触媒によるポリシラン合成にはニッケル触媒が有効であることを見い出し，今後，有機ケイ素高分子の研究に新たな展開を見出すことができる．
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Research Products
(23 results)
