三成分重縮合法の開拓とこれに基づく可溶性π共役高分子の一段階合成

• 研究課題/領域番号: 13650932
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子合成
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 富田 育義 (冨田 育義) 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助教授 (70237113)
• 研究期間 (年度): 2001 – 2003
• 研究課題ステータス: 完了 (2003年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2003年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2001年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 三成分重縮合 / π共役高分子 / 機能性高分子 / 遷移金属触媒 / ポリ(フェイレン-ビニレン) / キラルポリマー / ポリ(フェニレン-ビニレン) / ポリフェニレン / 機能性交高分子

研究概要

重縮合は各種機能材料の合成手段として重要な方法であるが、通常単純な2種類の官能基間の縮合によって主鎖が連結されるため複雑な構造を付与した機能性高分子を得るためにはモノマーの構造設計に重点を置かざるを得ない。本研究では3つの成分を一段階で秩序正しく連結する素反応に基づき新しいタイプの重縮合法(3成分重縮合法)を開発し、これに基づき比較的簡単な構造のモノマーから高度に機能化されたポリマーを得る手法を確立するとともに、機能性を付与しながら剛直な主鎖構造をもつπ共役系高分子の合成について重点的に検討を行った。
まず、ハロゲン化した芳香族アレンと機能団をもつ求核剤との重合により求核剤由来の側鎖を付与したポリ(アリーレン-ビニレン)型のπ共役高分子の合成を種々検討し、本手法によって主鎖構造に基づくπ共役高分子としての性質を損なうことなく、溶解性や不斉高次構造などの高付加価値な機能を併せもつポリ(アリーレン-ビニレン)が比較的簡単なモノマーの分子設計によって構築できることを示した。さらに、鈴木-宮浦カップリング反応の系にノルボルナジエンやアセチレン類などの第3成分を共存させると新しいタイプの3成分カップリング重合が構築でき、対応する主鎖構造をもつ新しいπ共役高分子が容易に構築できることを示すとともに、得られる高分子が特異な発光特性などの興味深い機能性を示すことを明らかにした。