| 研究概要 |
発達した共役系を主鎖骨格とし、その側鎖に安定なラジカル基を共役して結合させた「共役主鎖ラジカル側鎖の非ケクレ型高分子」を、ポリ(フェニレンビニレン)を主な骨格として、頭-尾結合と側鎖置換位置を厳密に制御して精密合成、これらポリラジカルで、重合度および擬二次元構造に相関して協同的に働くスピン整列を実証することを目的とした。
(1)臭化スチレン誘導体のパラジウム-ホスフィン触媒による重縮合から、全共役、星型および多分岐のポリ(4-フェノキシル-1,2-フェニレンビニレン)を得た。頭-尾結合、分岐などポリマー一次構造を確認した。低温(2K〜室温)磁化測定およびパルスESR分光法よりスピン整列数最高値S=10/2を得た。
(2)主鎖として直線かつコンパクトなフェニレンエチニレンを基に、鎖状、環状のポリフェノキシルラジカルをPd/Cu触媒で合成した。環状骨格では複数のスピン伝達経路が有効であった。
(3)側鎖ラジカル部位として新たにジメトキシおよびジ-t-ブチルフェニルアミニウムカチオンラジカルを取り入れ、ポリ(4-アミニウム-1,2-フェニレンビニレン)を合成した。室温でも高いスピン量子数Sおよび取り扱い易い安定性をもつはじめての高分子として実証した。
以上の知見を整理して、高分子の共役構造、重合度、次元性とスピン整列数、協同的な相互作用力増大としてまとめた。単一高分子での超高スピン状態の創出、すなわち「高分子磁石」実現の手順を考察した。
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