電荷移動型交互性の主鎖を有するπ共役系高分子の合成とナノスケールでの組織制御

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08246215
• 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: 電荷移動 / 電子余剰環 / 電子欠如環 / π共役高分子 / ナノスケール / stack構造 / 組織制御

研究概要

チオフェン環のような電子余剰環とピリミジン環のような電子欠如環からなる電荷移動型交互性の主鎖構造を有する高分子は興味深い電子・光機能を有しており、その電荷移に基づくstack構造などの興味ある高分子組織体を形成することが期待される。本研究では、有機金属的手法を用いてチオフェンとピリジンやチオフェンと溶解性向上のための置換基を導入したキノキサリン誘導体との交互共重合を行い、種々の電解移動型π共役高分子を合成した。得られた高分子の紫外・可視吸収スペクトルにおいて最大吸収波長は対応するホモポリマーのそれよりも長波長側に観測された。また、溶液状態よりもフィルム状態の方が大きな長波長シフトが見られたが、キノキサリン上の置換基として嵩高いフェニル基が2つ含むものよりも、アルキル基のような比較的嵩高くない置換基を有する方が紫外・可視吸収スペクトルにおける最大吸収波長の長波長シフトが顕著であった。これらは電解移動型高分子がstackingによる三次元的な組織体を形成していることを示唆している。サイクリックボルタモグラムでは、p型ド-ピングとp型脱ド-ピング間に大きな電位差が観測された。これはドナーのp型ト-ピング時に高分子フィルムにおいてナノスケールでの組織変化を伴うエレクトロクロミズム機構が関与しているためと考えられる。さらに、得られた電荷移動型ポリマーはstack構造に基づく比較的大きな三次非線形感受率(約5×10^<-11>esu)を示した。

研究成果

• [文献書誌] Takakazu Yamamoto: "π-Conjugated Soluble and Fluorescent Poly(thiophene-2,5-diyl)s with Phenolic,Hindered Phenolic, and p-C_6H_4OCH_3" J.Polym.Sci.:PartA:Polym.Chem.Ed.35. 463-474 (1997)
• [文献書誌] Hideki Hayashi: "Synthesis of Regioreqular π-Conjugated Poly(thienylene-ethynylene) with Hindered Phenolic Substituent" Macromolecules. 30. 330-332 (1997)
• [文献書誌] Takakazu Yamamoto: "Intermoleculer π-π Interaction of Poly(4,4′-dialkyl-2,2′-bithiazole-5,5′-diyl)s and photoluminescence" Chem.Lett.139-140 (1997)
• [文献書誌] Takakazu Yamamoto: "Electroluminescence from Thin Layers of Electron-accepting π-Conjugated Polymers" Jpn.J.Appl.Phys.35. L1142-L1144 (1996)
• [文献書誌] Takayuki Miyamae: "Photoemission Study of Poly(pyridine-2,5-diyl)poly(2,2′-bipyridine-5,5′-diyl),and Their K-doped State" J.Electron Spectroscopy. 78. 399-402 (1996)
• [文献書誌] Takakazu Yamamoto: "π-Conjugated Donor-Acceptor Copolymers Constituted of π-Excessive and π-Deficient Arylene Limits." J.Am.Chem.Soc.118. 10389-10399 (1996)