超原子価を含む典型元素配位構造を利用した機能性共役系高分子の創出

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K15334
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分35010:高分子化学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 権 正行 京都大学, 工学研究科, 助教 (90776618)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 高分子合成 / 超原子価 / 共役系高分子 / 光物性 / ヘテロ元素 / 刺激応答性 / 錯体

研究成果の概要

共役系高分子を評価系の足場とし、典型元素錯体の配位数や種類、超原子価結合、非対称構造、湾曲構造といったヘテロ元素特有の構造に由来する新奇機能性を明らかにすることができた。具体的には、高輝度固体発光、近赤外吸収・発光、モルフォロジー変化に伴う電子物性制御、溶液・固体化学センサーとしての応用など、従来の炭素骨格では実現困難であった機能性高分子材料の創出を実現することができた。以上の結果により、配位形態が共役系にもたらす影響をもとに、構造と共役系の調和が相乗的に創り出す基礎・応用・材料化学の学理を明確にすることができた。

自由記述の分野

高分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果により、ヘテロ元素を基盤とした”典型元素配位構造を利用した機能性共役系高分子”は、従来の炭素骨格では実現困難であった機能性材料を創出可能という、分子設計に革新をもたらすことができる。共役系高分子はヘテロ元素特有の機能を増幅する足場として最適であり、構造が複雑化する傾向にあった近赤外固体発光材料や、偶然によるところが大きかった刺激応答性の付与が、計画的な分子設計に基づき容易に実現することが可能になった。典型元素の構造と電子物性という分野を開拓したことによる学術的意義が大きいだけでなく、合成の簡潔さや高分子材料化、機能性という視点も備え、社会的にも有意義な結果であると期待している。