| 研究概要 |
共役芳香族スルホニウム高分子が、新しい光電子物性を示す新物質と成りえることを実証するため、可溶性共役スルホニウム高分子の合成法を確立、超分極π共役構造と分子物性の相関解明を研究目的としている。芳香族スルホニウム化合物は非占d軌道と隣接原子pπ軌道が重りd-pπ超共役も形成するので、従来にない高性能光電子機能材料の新物質と成ることを期待している。
本年度は具体的次の2項目に絞って計画を推進した。
1)低分子系共役スルホニウムの結晶電子構造の解明 2)可溶性共役芳香族スルホニウム合成
1)低分子系共役スルホニウムの結晶電子構造の解明
スルホニウム化合物の結晶化条件は把握剤である。分極構造を増幅させるように電子供与性置換基を持つ芳香族共役ポリスルホニウムを合成、単結晶を作製後、X線回折測定による結晶構造解析から、詳細な分子間距離、結合距離・角度を決定した。
置換基や対アニオンを変えて一連のスルホニウム化合物の基礎物性(発光・吸収波長、吸光係数、酸化還元電位、熱安定性(Tg,Td)、)などを測定、これらを構造と相関させて整理した。これを分子軌道計算(ab inito,PM3,AM1)を援用してLUMO,HOMO準位をもとめ、結晶構造と対比して超分極構造構築の要件をまとめた。分子軌道計算により励起-重項状態のポテンシャルエネルギー曲線を算出した。
2)可溶性共役芳香族スルホニウム高分子の合成
成形加工、力学強度などの物理的性質の付与に留まらず、バンド幅を狭くしかも分極状態を達成しやすい高分子系へ展開、スルフィン酸と芳香族化合物の重合により、スルホニウムが高密度に存在する新規ポリスルホニウムを合成した。種々のポリスルホニウムを生成可能な簡便な新しい重合方法を発見した。生成ポリマーはぎ酸、ジメチルスルホキシドに留まらず水にもとける新規の可溶性高分子であることを確認した。
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