| 研究課題/領域番号 |
21K14669
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分35010:高分子化学関連
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
清田 小織 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 技術職員 (20376883)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | D(ドナー)―A(アクセプター)型高分子 / π共役高分子 / ルテニウム錯体 / 付加重合 / 交互共重合 / ハロゲンフリー / 共役トリエン / 自発分極 / DAポリマー / ADA型分子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
DAポリマーとは電子豊富な芳香族（Doner)と電子不足な芳香族（Acceptor)が交互に結合された高分子であり、自発的な電子移動が共役系全体に広がるため、導電性高分子や太陽電池材料として期待されている。しかし、従来のDAポリマーの合成法は全てハロゲン化合物を用いた縮重合であるため、形成された結合と同じ数のハロゲン塩や金属ハロゲン化物が副生することになり、これらの混入が問題となっていた。そこで、非ハロゲンモノマーを用いた水素移動型付加共重合法を新規開発し、ハロゲンやその塩の混入がなく、構造欠陥の少ない均一なポリマーの合成を実現する。
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| 研究成果の概要 |
DAポリマーとは電子豊富な芳香族（Doner)と電子不足な芳香族（Acceptor)が交互に結合された高分子であり、導電性高分子や太陽電池材料として期待されている。現在のDAポリマーの合成法はハロゲン化合物を用いた重縮合であるため、ハロゲンの混入が問題となっていた。そこで、本研究の目的は付加重合によるDAポリマーの合成をはじめて実現することとした。申請者らは含酸素ビシクロジエン配位子をもつルテニウム錯体が良好な触媒であることを明らかとし、この錯体を用いて付加重合を行ったところ、交互共重合した共役ポリマーが生成した。蛍光スペクトル測定の結果、DAポリマーの性質と考えられる顕著な消光が観察された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在知られているすべてのDAポリマーの合成法は、芳香族ハロゲン化物をモノマーとする重縮合であり、副生成物として大量のハロゲン塩が発生し、その完全除去は困難であること、さらにポリマー主鎖にも末端のハロゲンから分解が進行することが知られていた。このため、これらの重合体を導電性高分子として用いる際には、ハロゲンを用いない新手法が望まれていた。そこで、ジアルキニルアレーンとビス（ブタジエニル）アレーンとの交互付加重合を実現し、共役ヘキサトリエニル基によりドナーとアクセプターが架橋されたDAポリマー構築法を確立した。
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