| 研究概要 |
光の照射により可逆的に色を変えるフォトクロミック化合物を実用材料として用いる際には、固体膜中においてフォトクロミック反応することが必須である。これまでポリマー媒体中にフォトクロミック化合物を分散する方法が一般的に行われてきたが、コントラストの点からフォトクロミツク化合物をそのまま固化させることが望ましい。この目的のため、基本骨格として熱安定性、繰り返し耐久性をあわせもつジアリールエテンを選び、この重合薄膜を作成することを目指した。
そのための誘導体として、フェノール部をもつ化合物を合成した。フェノールの水酸基の置換位置の違う誘導体を6〜7ステップを経て合成した。合成したジアリールエテンについて電解重合の他、酸化重合、ノボラック=レゾール樹脂の縮合反応などを検討した。
このうち電解重合では膜はできるものの、再現性に乏しい。さらに電解質が混入するためにフォトクロミック反応の繰り返し耐久性が向上しないなどの点が確認された。ノボラック=レゾール樹脂の縮合反応の条件では、重合の進行に伴い色変化を示しにくくなった。重合の進行に伴い3次元架橋が進むことにより、分子が光反応できる空間的自由度を失うためと考えられる。
酸化重合では溶媒に不要な重合膜が再現性良く作成でき、この膜は、良好なフォトクロミズムを示した。フェノール部の水酸基の位置の効果は明らかで、オルソ-フェノール置換基をもつジアリールエテンのみが単独重合ができ、メタ-やパラ-フェノール置換基をもっ誘導体は、4,4'-ジヒドロキシジフェニルエーテルなどの共重合剤を共存させると重合膜が生成した。一方、開環本からの重合膜に比べ、閉環体からの重合により生成した膜の方が光反応性が良好であり、高分子効果により反応性コンフォーマーが固定されるためと考えられた。この重合膜はアモルファスで、1年以上経過しても結晶化せず良好なフォトクロミック反応性を保った。
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