反応場設計に基づく難溶性ナノカーボンの合成

特別研究員に着任する以前は、生体分子の合成などで用いられる固相合成法をいう手法を用いてナノカーボンの合成を試みていた。当該年度は、独自で設計合成した巨大な樹状構造の分子であるデンドリマーが難溶性ナノカーボンの合成に適した反応場として働くことを見出した。具体的には、中心部にテトラアリールアミン構造、表面に18本の分枝型長鎖アルキル基を有するデンドリマーを合成し、無修飾芳香族系高分子の合成に用いた。合成したデンドリマー上で重合反応を行うことによって、ポリチオフェン、ポリパラフェニレン、ポリフルオレンという三種類の無修飾芳香族系高分子の合成を達成した。ポリパラフェニレンの場合、重合度20のものまでが本手法によって得られていると質量分析によって確かめられた。無修飾のポリパラフェニレンやポリチオフェンは重合度が6を超えると種々の有機溶媒に難溶となり、変換反応が困難になることが知られている。すなわち、本研究で開発された手法により、これまでは変換が困難とされてきた重合度7以上の無修飾芳香族系高分子の変換と合成が達成された。さらに、デンドリマー担体が結合した状態の無修飾芳香族系高分子は、デンドリマーによって可溶化されているため、これらの光学物性測定も行なった。その結果、本研究で得られた無修飾ポリチオフェンは、これまでに合成されたポリ(3-ヘキシルチオフェン)に比べて吸収波長や蛍光波長が長波長シフトしていることが明らかになった。

特別研究員に着任する以前は、生体分子の合成などで用いられる固相合成法をいう手法を用いてナノカーボンの合成を試みていた。当該年度は、独自で設計合成した巨大な樹状構造の分子であるデンドリマーが難溶性ナノカーボンの合成に適した反応場として働くことを見出した。具体的には、中心部にテトラアリールアミン構造、表面に18本の分枝型長鎖アルキル基を有するデンドリマーを合成し、無修飾芳香族系高分子の合成に用いた。合成したデンドリマー上で重合反応を行うことによって、ポリチオフェン、ポリパラフェニレン、ポリフルオレンという三種類の無修飾芳香族系高分子の合成を達成した。ポリパラフェニレンの場合、重合度20のものまでが本手法によって得られていると質量分析によって確かめられた。無修飾のポリパラフェニレンやポリチオフェンは重合度が6を超えると種々の有機溶媒に難溶となり、変換反応が困難になることが知られている。すなわち、本研究で開発された手法により、これまでは変換が困難とされてきた重合度7以上の無修飾芳香族系高分子の変換と合成が達成された。さらに、デンドリマー担体が結合した状態の無修飾芳香族系高分子は、デンドリマーによって可溶化されているため、これらの光学物性測定も行なった。その結果、本研究で得られた無修飾ポリチオフェンは、これまでに合成されたポリ(3-ヘキシルチオフェン)に比べて吸収波長や蛍光波長が長波長シフトしていることが明らかになった。