π共役導電性高分子配位子を用いる高分子錯体の調製と新規触媒機能制御

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13555258
• 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)
• 研究分担者: 佐藤 靖 ダイセル化学工業(株), 総合研究所, 研究員 ; 福元 博基 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (70313369) ; 神原 貴樹 東京工業大学, 資源化学研究所, 助教授 (90204809)
• キーワード: 有機金属錯体化学 / 重縮合 / π共役 / 導電性高分子 / 高分子配位子 / 高分子錯体 / 触媒機能 / 光機能

研究概要

本研究は、有機金属錯体化学的な手法を重縮合に適用し、遷移金属と配位・相互作用可能な複素環骨格から構成される各種新規π共役導電性高分子を調製し、それらを配位子とする種々のπ共役高分子錯体の調製とそれらの諸物性を明らかにすると共に、得られる高分子錯体の触媒機能の発現と高機能化を目的としている。本年度は、新規π共役高分子配位子並びにそのモデル化合物の調製と諸物性の解明を行った。
Pd錯体触媒を用いる重縮合によりチオフェンとアルキルチアゾールの交互共重合体が得られた。また、Ni錯体を用いる脱ハロゲン化重縮合により複数の窒素原子をを含有するピリミドピリミジン及びイミダゾールから成る高分子配位子を調製した。さらに、同様な重縮合法によって、主鎖中に結合位置の異なるポリフェニレン及びポリピリジンのランダム共重合体を合成した。
上記の合成によって得られたπ共役高分子について化学的・電気化学的酸化還元特性やそれに伴う可視-紫外吸収変化並びに蛍光特性等を調べ、構成される骨格に特有な電気的・光学的特性が発現することを明らかにした。また、各種ランダム共重合体の真空蒸着薄膜の物性比較により、ポリマーを構成する複素環骨格の結合位置並びに構成割合とそれらの光学特性の相関性を系統づけることができた。さらに、π共役系ビピリジン誘導体に長鎖アルコキシ基を導入した化合物では、ネマチック液晶性の発現が観測された。
ビイミダゾールから成るπ共役高分子配位子は塩化銅との反応によりπ共役高分子銅錯体を形成した。さらに、新規π共役高分子錯体を調製するためのモデル錯体として2-メチル-8-キノリノールをキレート配位子とする新規のAl錯体を調製し、その配位子交換反応について検討した。また、主鎖にホスフィンを有する高分子キレート配位子とそのPd錯体を調製し触媒機能を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Takaki Kanbara: "Preparation of Poly(arylenediphosphine)s by Palladium-Catalyzed Polycondensation : Formation of Polymer Transition-Metal Complexes and Catalytic Reaction"J. Polym. Sci. Part A. Polym. Chem.. 40. 2637-2647 (2002)
• [文献書誌] Takakazu Yamamoto: "Synthesis and Chemical Properties of π-Conjugated Poly(Imidazole-2.5-diyl)s"Macromolecules. 36. 1047-1053 (2003)
• [文献書誌] Isao Yamaguchi: "Synthesis and Reactivity of AI(Et)q_2' (q'= 2-methyl-8-quinolinolato) and Crystal Structures of [Al(Et)2q]2 and Alq2'q (q=2-quinolinolato)"J. Organometal. Chem.. 654. 229-232 (2002)
• [文献書誌] Chi-han Lee: "Synthesis of Novel Nematic Liquid Crystals 3,3'-dimethyl-2.2'-bipyridyl"Liquid Crystals. 29. 67-70 (2002)
• [文献書誌] Takakazu Yamamoto: "Neutral Poly(3.4-ethylenedioxythiophene-2,5-diyl)s : Preparation by Organometallic Polycondensation and their Unique p-doping Behavior"Polymer. 43. 711-719 (2002)
• [文献書誌] Yukiko Muramatsu: "Combinatorial Synthesis and Screening for Blue Luminescent π-Conjugated Polymer Thin Film"Applied Surface Science. 189. 319-326 (2002)
• [文献書誌] Takakazu Yamamoto: "Cross-coupling Reactions for Preparation of π-Conjugated Polymers"J. Organometal. Chem.. 653. 195-199 (2002)
• [文献書誌] Kouichi Shiraishi: "New π-Conjugated Polymers Constituted of Dialkoxybenzodithiophene Units : Synthesis and Electronic Properties"Synthetic Metals. 130. 139-147 (2002)
• [文献書誌] Bang-Lin Lee: "Synthesis of Light-emitting π-Conjugated Poly(pyrimido[5,4-d]-pyrimidine-2.6-diyl) with Bulky Side Chains and High Molecular Weight"Polymer. 43. 4531-4534 (2002)