可溶性前駆体経由で合成した主鎖π共役高分子における共役連鎖長の制御

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02650653
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 筒井 哲夫 九州大学, 大学院総合理工学研究科, 助教授 (40037982)
• キーワード: 可溶性前駆体 / 主鎖π共役高分子 / 共役連鎖長 / ポリアリ-レンビニレン / 構造欠陥

研究概要

可溶性の前駆体高分子を経由する主鎖π共役高分子調製の手法をポリアリ-レンビニレン系に適用し、π共役系が高度に発達した薄膜材料を実現する上での問題点を明かにし、その解決法を提示することを目的とし本年度の研究を実施した。主な実施事項と成果は下記の通りである。
(1)前年度に実施した3種のポリアリ-レンビニレン、即ちポリ(pーフェニレンビニレン)、ポリ(2,5ージメトキシー1,4ーフェニレンビニレン)、ポリ(2,5ーチエニレンビニレン)の高品質の薄膜を合成する手法の確立に引続き、ポリ(2,5ーフリレンビニレン)の高品質の薄膜を合成する手法を確立した。
(2)新しく得られたポリ(2,5ーフリレンビニレン)薄膜の光学的性質を他のポリアリ-レンビニレン系と比較した。
(3)ポリ(2,5ーチエニレンビニレン)のモデル化合物であるチエニレンビニレンオリゴマ-試料について、紫外ー可視吸収スペクトルを詳細に解析し、π共役連鎖中に含まれる構造欠陥部の構造について議論することができた。その結果シスービニレン結合が主要な構造欠陥を形成していることを明らかにできた。
(4)有機溶媒可溶性前駆体を経由する合成法でポリアリ-レンビニレン薄膜を調製すると光学的に高品質の薄膜を得ることが可能であるが、このようにして調製した主鎖π共役高分子には前駆体の分子鎖のマクロなコンフォ-メションに由来する構造欠陥が残存し、これが共役連鎖長を制限する主要な要因であることが明らかになった。フレキシブルな前駆体高分子鎖から直線状のπ共役鎖に変換する際に高分子鎖を引き延ばすことの必要性が明確になったので、前駆体から共役鎖への変換過程で試料に一軸延伸を加えることを試み、確かに高分子鎖を直線状に伸長できれば構造欠陥が減少することを確かめた。

研究成果

• [文献書誌] T.Tsutsui,H.Murata,T.Momii,K.Yoshiura,S.Tokito,S.Saito: "Highly Oriented Polyarylenevinylene Thin Films" Synthetic Metals. 41ー43. 327-330 (1991)
• [文献書誌] O.M.Gelsen,D.D.C.Bradley,H.Murata,T.Tsutsui,S.Saito,J.Ruhe,G.Wegner: "ElectroーAbsorption Spectroscopy of Thienylene Derived Conjugated Polymers" Synthetic Metals. 41ー43. 875-878 (1991)
• [文献書誌] E.Pellegrin,J.Fink,J.H.F.Martens,D.D.C.Bradley,H.Murata,S.Tokito,T.Tsutsui,S.Saito: "Electronic Structure of Poly(pーphenylenevinylene) and Poly(2,5ーthienylenevinylene)" Synthetic Metals. 41ー43. 1353-1357 (1991)
• [文献書誌] I.D.W.Samuel,K.E.Meyer,D.D.C.Bradley,R.H.Friend,H.Murata,T.Tsutsui,S.Saito: "Transient Absorption and Reflectivity Studies of Poly(2,5ーthienylenevinylne)" Synthetic Metals. 41ー43. 1377-1380 (1991)
• [文献書誌] T.Kurihara,Y.Mori,T.Kaino,H.Murata,N.Takada,T.Tsutsui,S.Saito: "Spectra of χ^<(3)>(ー3ω;ω,ω,ω) in Poly(2,5ーdimethoxyーpーphenylenevinylene)(MOーPPV) for Various Conversion Levels" Chemical Physics Letters. 183. 534-538 (1991)
• [文献書誌] H.Murata,N.Takada,T.Tsutsui,S.Saito,T.Kurihara,T.Kaino: "Spectra of χ^<(3)>(ー3ω;ω,ω,ω) in Poly(2,5ーthienylenevinylene) Thin Films with Controlled Conjugation Lengths" Journal of Applied Physics. 70. 2915-2920 (1991)