π共役導電性配位子を有する有機金属錯体の創製とπ電子系による電子供与コントロール

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06227222
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 山本 隆一 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (10016743)
• キーワード: π共役導電性配位子 / 可溶性導電性キレート配位子 / 銅錯体 / クラウンエーテル環 / ポリフェロセン型高分子

研究概要

単位構造としてビピリジン、ビキノリン、ナフチリジン骨格を有するπ共役導電性配位子を、対応するジハロゲン化芳香族化合物から有機金属触媒反応を用いて収率良く合成した。そして、これらπ共役導電性配位子と種々の遷移金属化合物との溶液反応により新規有機金属錯体を合成した。例えば、側鎖にヘキシル基を有するポリビピリジンは、クロロホルム等の有機溶媒に高い溶解性を示す可溶性導電性キレート配位子として機能することがわかった。そして、ポリヘキシルビピリンジンと銅化合物を有機溶媒中で反応させることにより、分子間においてキレート型高分子錯体の形成が、赤外吸収スペクトル、紫外可視吸収スペクトルにより確認された。紫外可視吸収スペクトルでは、高分子配位子のみでは見られなかった可視部の吸収(最大吸収波長469nm)が確認された。さらに、この高分子錯体の金属活性種に由来するレドックス過程をサイクリックボルタンメトリーにより解析し、低分子錯体では見られない挙動を明らかにした。また、ポリビキノリン、ポリナフチリジンにおいても、パラジウム、ニッケル化合物との反応により高分子錯体の生成が赤外吸収スペクトルにより確認された。
側鎖としてクラウンエーテル環を有するポリチオフェンを上記と同様な手法により合成した。そして、金属イオン存在下における電気化学的挙動を解析したところ、クラウンエーテル環中に金属イオン種が取り込まれていることがわかった。また、ポリフェロセン型高分子の合成も上記の手法により可能であることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] T. Yamamoto, T. Maruyama, Z.-H. Zhou, et al.: "π-Conjugated Poly(pyridine-2, 5-diyl), Poly (2,2^1-bipyridine5,5^1-diyl), and Their Aldyl Derivatives. Preparation, Linear" J. Am. Chem. Soc.116. 4832-4845 (1994)
• [文献書誌] Y. Miyazaki, T. Kanbara, T. Yamamoto: "A New Type of Poly(thiophene-2, 5-diyl) Having a Crown Etherea Subunit. Strong Interaction of the Subunit with Cationic Dopant." Polym. J.26. 509-512 (1994)
• [文献書誌] N. Saito, T. Kanbara, T. Yamamoto, et al.: "Electrochemical and Chemical Preparation of Linearπ-Conjugated Poly(quinoline-2, 6-diyl)Using Nickel Complexed and" Macromolecules. 27. 756-761 (1994)
• [文献書誌] Y.-J. Kim, R. Sato, T. Maruyama, K. Osakada, et al.: "Structure and Reactivity of Aryl(bromo)nickel Complexes al. Relevant to Nickel (0) Complex-promoted Dehalogenative" J. Chem. Soc., Dalton Trans.943-948 (1994)
• [文献書誌] 山本隆一: "π共役導電性配位子の合成・構造と機能" 電気化学. 62. 296 (1994)
• [文献書誌] 山本隆一・丸山 司: "π共役芳香族高分子の合成と光特性" 高分子. 43. 117-121 (1994)