2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of refractive index change polymers based on novel photo-rearrangement reaction
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17K05889
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
亀山 敦 神奈川大学, 工学部, 教授 (80231265)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 芳香族複素環 / 光転位 / 分子屈折 / 高分子 / 屈折率変化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、光により屈折率が増加する高分子材料の開発を指向し、分子内で転位が進行してC=O基などの分子屈折の大きい官能基が生成する新奇な光化学反応を開拓することを目的とした。これまで新規に分子設計した芳香族複素環を有する化合物の選択的な光転位反応を見出している。今年度はトリアジン環に着目し、チオシナヌレート誘導体の光化学反応、およびそれに伴う屈折率変化について検討した。トリベンジルチオシアヌレート誘導体（1）を分散したポリメチルメタクリレートのフィルムを調製し、280 nm光(1.12 mW/cm2)による光化学反応を行った結果、1はS-ベンジル体からN-ベンジル体へ選択的に転位することが明らかになった。このフィルムに同条件で光照射した場合、屈折率が0.003（633nm）増加した。
次に、芳香族ジイソシアネートと側鎖を有する２官能性アルコールとの重付加反応を用いて、溶解性に優れた5種類の芳香族ポリウレタンを合成した。そのフィルムの光化学反応を検討した結果、側鎖を持たないポリウレタンと同様、光フリース転位反応が選択的に進行することを明らかにした。また、フィルム中の光フリース転位に伴い、ポリウレタンの構造と光フリース転位の効率、および屈折率増加との相関について知見を得た。合成したポリウレタンフィルムに254nm光を照射した場合、633nmにおける屈折率が最大で0.04増加することを明らかにした。本研究では、新規に分子設計した芳香族複素環誘導体の光転位を開発し、それらの構造を有する高分子が屈折率増加高分子として有用であることを明らかにした。
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