新規πスタック型ポリマーの合成と光電子機能

• 研究課題/領域番号: 16550110
• 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: 高分子化学
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 中野 環 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教授 (40227856)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円); 2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2004年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 導電性高分子 / π電子系材料 / 酸化 / 電子スピン共鳴スペクトル / 近赤外吸収スペクトル / 電荷移動 / ラジカルカチオン / オリゴマー

研究概要

これまでπ-スタック型ポリジベンゾフルベンの合成には複雑な操作を必要とするアニオン重合法が不可欠であったが、本研究ではほぼ同様の合成を安価で簡便なラジカル重合によって実現した。同時に、ラジカル重合体には極僅かな構造欠陥が含まれるが、これが高分子の溶解性の向上に大きく貢献することも見出した。また、かさ高い側鎖基を有する新規なジベンゾフルベンの誘導体として2,7-ジ-t-ブチルジベンゾフルベンを合成し、その重合性と生成物の立体構造および物性について調べた。この化合物の重合反応性は低く、重合生成物はオリゴマーであった。得られたオリゴマーの吸収発光特性から無置換ジベンゾフルベンの特異的な光物理化学的性質発現の機構についての知見が得られた。さらに、ジベンゾフルベンオリゴマーおよびポリマーの化学酸化によりラジカルカチオンを発生させ、その分光学的分析を行った。ラジカルカチオン種は近赤外領域に明確な電荷移動吸収体を示し、πススタック構造を通じて電荷の非局在化が起こり得ることを示した。加えて、ポリジベンゾフルベン型ポリマー以外の汎用的なビニルポリマーに対してπ-スタック構造を実現することを目的として、種々のタクチシチーを有するポリ(メタクリル酸フルオレニル)を立体特異性アニオン重合法により合成し、生成ポリマーの立体構造と性質を調べた。得られたポリマーは安定なπ-スタック構造を保持できないことが明らかになったが、その光物理化学的性質には主鎖のタクチシチーが顕著に影響することを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Anionic Polymerization of 2,7-Di-t-butyldibenzofulvene : Synthesis, Structure and Photophysical Properties of the Oligomers with a π-Stacked Conformation (2006)
  • 著者名/発表者名: Tohru Yade, Tamaki Nakano
  • 雑誌名: Journal of Polymer Science, Part A : Polymer Chemistry 44(1) ページ: 561-572
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Anionic Polymerization of 2,7-Di-t-butyldibenzofulvene : Synthesis, Structure and Photophysical Properties of the Oligomers with a π-Stacked Conformatio (2006)
  • 著者名/発表者名: Tohru Yade, Tamaki Nakano
  • 雑誌名: Journal of Polymer Science, PartA : Polymer Chemistry 44 ページ: 561-572
• [雑誌論文] Generation of a Carbanion Species Usingt-BuOK and Its Use for Living (2005)
  • 著者名/発表者名: Tanaki Nakano, Osamu Nakagawa, Tohru Yade, Miyuki Tanaka, Masashi Tsuji
  • 雑誌名: Journal of Polymer Science, Part A : Polymer Chemistry 43 ページ: 1150-1154
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Ferr-Radical Polymerization of Dibenzofulvene Leading to a π-Stacked Polyne : Structure and Properties of the Polymer and proposed Reaction Mechanism (2005)
  • 著者名/発表者名: Tamaki Nakano, Tohru Yade, Yasuyuki Fukuda, Takashi Yaamaguchi, Shohei Okumura
  • 雑誌名: Macromolecules 38 ページ: 8140-8148
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Anionic Polymerization of 2,7-Di-t-butyldibenzofulvene : Synthesis, Structure and Photophysicl Properties of the Oligomers With a π-stacked Conformatio (2005)
  • 著者名/発表者名: Tohru Yada, Tanaki Nakano
  • 雑誌名: Journal of Polymer Science, Part A : Polymer Chemistry 44 ページ: 561-572
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] p-スタックポリマーの合成と機能 (2005)
  • 著者名/発表者名: 中野 環
  • 雑誌名: 月刊 科学工業(化学工業社 56 ページ: 195-201
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Generation of a Carbanion Species Using t-BuOK and Its Use for Living Polymerization (2005)
  • 著者名/発表者名: Tamaki Nakano, Osamu Nakagawa, Tohru Yade, Miyuki Tanaka, Masashi Tsuji
  • 雑誌名: Journal of Polymer Science, Part A : Polymer Chemistry 43(5) ページ: 1150-1154
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Free-Radical Polymerization of Dibenzofulvene Leading to a π-Stacked Polymer : Structure and Properties of the Polymer and Proposed Reaction Mechanism (2005)
  • 著者名/発表者名: Tamaki Nakano, Tohru Yade, Yasuyuki Fukuda, Takashi Yamaguchi, Shohei Okumura
  • 雑誌名: Macromolecules 38(20) ページ: 8140-8148
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Generation of a Carbanion Species Using t-BuOK and Its Use for Living Polymerization (2005)
  • 著者名/発表者名: Tamaki Nakano, Osamu Nakagawa, Tohru Yade, Miyuki Tanaka, Masashi Tsuji
  • 雑誌名: Journal of Polymer Science, Part A : Polymer Chemistry 43 ページ: 1150-1154
• [雑誌論文] Free-Radical Polymenzation of Dibenzofulvene Leading to a π-Stacked Polymer : Structure and Properties of the Polymer and Proposed Reaction Mechanism (2005)
  • 著者名/発表者名: Tmaki Nakano, Tohru Yabe, Yasuyuki Fukuda, Takashi Yamaguchi, Shohei Okumura
  • 雑誌名: Macromolecules 38 ページ: 8140-8148
• [雑誌論文] Stereosprcific Polymerization of 9-Fluorenyl Methacrylate : Tacticity Effects Thermal and Photophysical of the Polymer (2004)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Ishizawa, Tamaki Nakano, Tohru Yade, Masashi Tauji, Osamu Nakgawa, Takashi Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Polymer Science, Part A : Polymer Chemistry 42 ページ: 4656-4665
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 新しいアニオン重合開始剤系の開発 : 使い勝手の良い精密重合法を目指して (2004)
  • 著者名/発表者名: 中野 環, 矢出亨, 中川修
  • 雑誌名: 月刊 接着 (高分子刊行会 48 ページ: 325-359
  • NAID: 80016790624
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Stereospecific Polymerization of 9-Fluorenyl Methacrylate : Tacticity Effects on Thermal and Photophysical of the Polymers (2004)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Ishizawa, Tamaki Nakano, Tohru Yade, Masashi Tsuji, Osamu Nakagawa, Takashi Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Polymer Science, Part A : Polymer Chemistry 42 ページ: 4656-4665
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of Polymers Having a π-Stacked Conformation
  • 著者名/発表者名: Tamaki Nakano
  • 雑誌名: Bottom-up Nanofabrication (K.Ariga, H.S.Nalwa, Eds.) (American Scientific Publications, Stevenson Ranch) (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [図書] Bottom-up Nanofabricatin
  • 著者名/発表者名: Tamaki Nakano
  • 出版者: Synthesis and Properties of Polymers a π-Stacked Conformation
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より