主鎖・側鎖にヘテロ元素を有する非炭素骨格高分子の電子物性

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11120229
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 田川 精一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (80011203)
• 研究分担者: 関 修平 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (30273709) ; 吉田 陽一 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (50210729) ; 山本 幸男 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (10029902)
• キーワード: ポリシラン / ヘテロ元素 / ピロール / σ-πミキシング / パルスラジオリシス / ラジカルカチオン / ラジカルアニオン / 過度吸収

研究概要

主鎖に、σ結合による共役系を持つ高分子:ポリシランについて、本研究ではこれまで用いられなかった側鎖基グループ、特に窒素原子を含む有機置換基の導入が、主鎖共役系に与える影響について検討した。側鎖にピロリル基を有するポリシランにおいては、シリコン主鎖のσ共役系と窒素原子の非共有電子対の電子的な相互作用を示唆する分光特性を示すことが、明らかになる一方で、骨格構造の支配要因はこれまでのポリシラン材料と大きく異なり、主鎖共役系の成長を阻害する傾向が極めて強い。従って、(1)長鎖アルキル基の導入、(2)他の複素共役環の導入により、発達したσ共役系を有する新規ケイ素骨格高分子を合成し、σ共役系(骨格構造)-複素共役環間の相互作用を定量的に議論するために、各種分光法・過渡分光法の適用を行った。本研究で得られたPyrrolyl置換型ポリシランは、その光学特性において理論計算結果と良い一致を示し、主鎖σ共役系と側鎖基間にσ-n、σ-π mixingを起こし得ることが明らかとなった。ポリシラン主鎖電子構造の有機置換基による制御法として極めて有効であると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Y. Kunimi, S. Seki, S. Tagawa: "Investigation on Hole Drift Mobility in Poly (n-hexylphenylsilane)"Solid State Commun.. (2000)
• [文献書誌] S. Seki et al.: "Effects of Structural Defects on Hole Drift Mobility in Aryl-substituted Polysilanes"Phil. Mag. B79. 1631-1646 (1999)
• [文献書誌] S. Seki et al.: "Ion Beam Induced Crosslinking Reactions in Poly (di-n-hexylsilane)"J. Phys. Chem.. B103. 3043-3046 (1999)
• [文献書誌] S. Seki et al.: "Electronic Structure of Radical Anions and Cations of Polysilanes with Structural Defects"Macromolecules. 32. 1080-1084 (1999)
• [文献書誌] K. Mochida, N. Kuwano, H. Nagao, S. Seki, S. Tagawa: "Radical cation of octaisopropylcyclotetragermane generated by pulse radiolysis"Inorg. Chem. Commun.. 2. 238-240 (1999)
• [文献書誌] S. Seki et al.: "Radical Stability of Aryl Substituted Polysilanes with Linear and Planar Silicon Skeleton"J. Phys. Chem.. B102. 8367-8371 (1998)