Synthesis of Helical Conjugated Polymers in External Force-Responsive Chiral Liquid Crystal Field and Control of Their Optoelectronic Properties

外力响应手性液晶场中螺旋共轭聚合物的合成及其光电性能的调控

• 批准号: 20H02818
• 负责人: 赤木 和夫
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02818/
• 关键词: キラル液晶; 不斉反応場; 外部刺激応答; 共役ポリマー; ヘリシティ制御

1. 前年度において新規に合成した温度応答性キラル液晶を用いて、アキラル共役コポリマーへのらせん誘起と円偏光発光性の制御を行った。すなわち、温度応答性キラルネマチック液晶に、等方性溶媒中で合成したアキラル共役コポリマーを加える際に、温度を変えることで、共役ポリマーへの誘起キラリティの向きおよび円偏光発光のヘリシティを制御することを可能とした。具体的には次の通りである。1-1．ビフェニルとモノフェニル（青色発光）、ビチエニルとモノフェニル（緑色発光）、ビチエニルとモノチエニル（赤色発光）からなる発光性アキラル共役コポリマーを、Still反応あるいはSuzuki反応にもとづくクロスカップリング重合により合成した。　1-2．合成したアキラル共役コポリマーのゲル浸透クロマトグラフィー（GPC）測定により、コポリマーの平均分子量および分散度を評価した。次に、蛍光（PL）スペクトルの測定により、三種のコポリマーがそれぞれ青緑赤（RGB）色の蛍光を示すことを確認した。　1-3. 温度応答性キラル液晶中に、合成したアキラル共役コポリマーを溶かして、円二色性（CD）スペクトルの測定により、コットン効果を観測した。これにより、キラル液晶からアキラルコポリマーへのキラリティ転写が生じ、アキラル共役コポリマーにらせん構造を誘起されたことを明らかにした。　1-4．さらに、温度応答性キラル液晶中に溶かしたアキラル共役コポリマーの円偏光発光（CPL）スペクトルを測定して、共役コポリマーの発光過程で円偏光発光（CPL）が発現することを明らかにした。　1-5．温度応答性キラル液晶にアキラル共役コポリマーを加える際の温度を低温および高温に変化させることで、誘起キラル共役コポリマーのらせん構造およびCPLのヘリシティを制御できることを明らかにした。

1. Before the annual に お い て new rules に synthetic し た temperature 応 a sexual キ ラ ル LCD を with い て, ア キ ラ ル コ total service ポ リ マ ー へ の ら せ ん induced と has drifted back towards ¥ polarized 発 optical の suppression を line っ た. す な わ ち, temperature 応 answer キ ラ ル ネ マ チ ッ ク LCD に, isotropic で synthesized in solvent し た ア キ ラ ル コ total service ポ リ マ ー を plus え る interstate を に, temperature variations え る こ と で, existing ポ リ マ ー へ の induced キ ラ リ テ ィ の to き お よ び has drifted back towards ¥ polarized light 発 の ヘ リ シ テ ィ を suppression す る こ と を may と し た. The specific に に times are followed by である である. 1-1 ビ フ ェ ニ ル と モ ノ フ ェ ニ ル (cyan 発 light), ビ チ エ ニ ル と モ ノ フ ェ ニ ル (発 green light), ビ チ エ ニ ル と モ ノ チ エ ニ ル red 発 (light) か ら な る 発 optical ア キ ラ ル コ total service ポ リ マ ー を, Still 応 あ る い は Suzuki anti 応 に も と づ く ク ロ ス カ ッ プ リ ン グ overlap に よ り synthetic し た. 1-2 Synthetic し た ア キ ラ ル コ total service ポ リ マ ー の ゲ ル soak ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー (GPC) に よ り, コ ポ リ マ ー の average molecular weight お よ び dispersion を review 価 し た. に, 蛍 light (PL) ス ペ ク ト ル の determination に よ り, three の コ ポ リ マ ー が そ れ ぞ れ green red (RGB) color の 蛍 light を shown す こ と を confirm し た. 1-3. The temperature 応 a sexual キ ラ ル に in LCD, synthetic し た ア キ ラ ル コ total service ポ リ マ ー を soluble か し て, has drifted back towards ¥ dichroism (CD) ス ペ ク ト ル の determination に よ り, コ ッ ト ン unseen fruit を 観 measuring し た. こ れ に よ り, キ ラ ル LCD か ら ア キ ラ ル コ ポ リ マ ー へ の キ ラ リ テ ィ planning write が じ, ア キ ラ ル コ total service ポ リ マ ー に ら せ を lure up さ ん structure れ た こ と を Ming ら か に し た. 1-4 さ ら に, temperature 応 answer キ ラ ル に dissolved in liquid crystal か し た ア キ ラ ル コ total service ポ リ マ ー の has drifted back towards ¥ polarized light 発 (CPL) ス ペ ク ト ル を determination し て, existing コ ポ リ マ ー の 発 で light process has drifted back towards ¥ polarized light 発 (CPL) が 発 now す る こ と を Ming ら か に し た. 1-5 Temperature 応 a sexual キ ラ ル LCD に ア キ ラ ル コ total service ポ リ マ ー を plus え る interstate の を cryogenic temperature お よ び high-temperature に variations change さ せ る こ と で, induced キ ラ ル コ total service ポ リ マ ー の ら せ ん tectonic お よ び CPL の ヘ リ シ テ ィ を suppression で き る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Synthesis and Chiroptical Properties of Helical Conjugated Polymers

螺旋共轭聚合物的合成及手性光学性质

• 发表时间: 2019
• 作者: S. Yamakawa;K. Wada;M. Hidaka;T. Hanasaki;K. Akagi;K. Akagi;K. Akagi;K. Akagi;吉田悟，森川陽太，植田健太，日高将智，金子光佑，金子喜三好，花崎知則，赤木和夫;山本大誠，稲垣拓也，楠賢，パクジンウ，金子光佑，花﨑知則，赤木和夫;赤木和夫;赤木和夫;K. Akagi;K. Akagi;K. Akagi
• 通讯作者: K. Akagi

Chiroptical Helical Conjugated Polymers synthesized in Chiral Liquid Crystal Field

手性液晶场合成手性螺旋共轭聚合物

• 发表时间: 2023
• 作者: 淺川 亮;横山 創一;家 裕隆;Kazuo Akagi
• 通讯作者: Kazuo Akagi

らせん状共役ポリマーの合成とキラル光学特性

螺旋共轭聚合物的合成及手性光学性质

• 发表时间: 2023
• 作者: Tanaka Susumu;Konishi Masafumi;Imoto Hiroaki;Nakamura Yuma;Ishida Masatoshi;Furuta Hiroyuki;Naka Kensuke;赤木和夫
• 通讯作者: 赤木和夫

キラル液晶場での芳香族ヘリカル共役ポリマーの合成と円偏光発光特性

手性液晶领域芳香族螺旋共轭聚合物的合成及圆偏振光发射性能

• 发表时间: 2022
• 作者: 江見大樹;吉田悟;山本大誠;金子光佑;花﨑知則;赤木和夫
• 通讯作者: 赤木和夫

高分子材料の事典（分担執筆 pp.586-587)

高分子材料百科全书（合着第586-587页）

• 发表时间: 2022
• 作者: 池野辺寿弥;平井大悟郎;山田高広;山根久典;広井善二;赤木和夫
• 通讯作者: 赤木和夫