| 研究課題/領域番号 |
02650670
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
高分子合成
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
西出 宏之 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90120930)
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| 研究分担者 |
吉岡 直樹 早稲田大学, 理工学部, 学振特別研究員 (30222392)
土田 英俊 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90063461)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| 研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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| 配分額 *注記 |
400千円 (直接経費: 400千円)
1991年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
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| キーワード | π共役高分子 / 置換ポリアセチレン / ポリラジカル / フェノキシラジカル / 磁気的相互作用 / 高分子磁性体 / スピン配向 |
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| 研究概要 |
常磁性種として側鎖に安定フェノキシラジカルが共役置換したポリアセチレン誘導体の精密合成法を確立した上で、高分子場におけるスピン制御の可能性を高分子合成の立場から明らかにすることを目的として以下の成果を得た。
1.ラジカル発生前駆構造としてフェノ-ル骨格を有するポリアセチレン誘導体、ポリ[(3,5ージーtertーブチルー4ーヒドロキシフェニル)アセチレン](1)、ポリ(エチニルフェニルヒドロガルビノキシル)(2)を精密合成した。ポリマ-の溶媒可溶性を利用して磁性評価の障害となる微量金属酸化物の徹底的な除去精製を可能にした。溶液状態でポリマ-を化学的に酸化し、極限値に近い高スピン濃度を有するフェノキシポリラジカルを合成法に確立した。
2.これらポリラジカルの共役した電子構造を溶液ESRスペクトルおよび紫外光電子分光分光法(UPS)を用いて詳細に検討した。選択的重水素置換体の溶液ESRスペクトルの解析から1では、不対電子が主鎖に移動しおよそ8モノマ-単位にわたり非局在化していることを定量的に評価した。UPSスペクトルのイオン化ポテンシャルより側鎖ラジカルの化学構造、かさ高さが、共役した高分子電子構造に大きく反映されていることを明らかにした。
3.スピン濃度の増加に伴って見られる磁気的相互作用は、ラジカル部位の化学構造によって全く異なった。1では、接近した不対電子間に反強磁性的な相互作用が働いた。2では、主鎖に沿って広がったπ電子系を介するスピン分極効果が認められた。極低温における磁化率測定から求めたWeiss温度はいずれも負値(1:ー2.OK,2:ー1.6K)で高分子鎖間の相互作用は反強磁性的であった。
以上を総合して、主鎖の電子状態、側鎖ラジカル構造の空間配置がこれらポリラジカルの磁性を支配していることを高分子合成の立場から明らかにし、共役高分子の安定ラジカル構造とスピン相関に関する基礎知見を確立した。
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