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Developments of Hydrogen-transfer Type Addition Copolymerization giving pi-Conjugated Polymers

氢转移型加成共聚制备π共轭聚合物的研究进展

基本信息

批准号：
21K14669
负责人：
清田小織
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

DAポリマーは電子豊富な芳香族（Doner)と電子不足な芳香族（Acceptor)が交互に結合された高分子であり、添加物（ドーパント）の添加なしに自発的な電子移動が共役系全体に広がるため、導電性高分子や太陽電池材料として期待されている。しかし、現在のDAポリマーの合成法は全てハロゲン化合物を用いた重縮合であるため、形成された結合と同じ物質量のハロゲン塩や金属ハロゲン化物が副生することになり、これらの混入が問題となっていた。そこで、本研究の目的は付加重合によるDAポリマーの合成をはじめて実現することを目的とした。申請者らは形式的に共役ジエンの末端炭素―水素結合にアルキンがsyn選択的に付加する0価ルテニウム錯体を用いた新しい触媒反応を見出しており、2021年度にはこの触媒反応により共役トリエン鎖で架橋された DA型二量体およびADA型三量体の合成と物性測定を行った。2022年度には、DAD型三量体の合成と物性測定と付加重合反応を行った。ドナーとして2位にアルキニル基を導入したチオフェンと、アクセプターとして2,6位にジエニル基を導入したピリジンを合成し、ルテニウム錯体を用いて反応を行ったところ、DAD型三量体が生成した。また、ADAとDAD型三量体の物性評価を行い比較検討したところ、自発分極よりも平面性の向上によりADA型三量体の極大波長が長波長シフトしていることが確認された。また、反応中に触媒が失活しており、その機構を解明し対策を講じた。含酸素ビシクロ環構造をもつoxa-bndを配位子としたルテニウム錯体が良好な触媒となることを発見し、この錯体を用いて2,5位にジエニル基を有するピリジンとジアルキニルチオフェンの反応を予備的に行ったところ、付加重合反応の進行が確認された。

The electron-rich aromatic group (Doner) and the electron-deficient aromatic group (Acceptor) are combined with each other, and the electronic mobility of the polymer, the additive, and the additive is self-generated. The electronic mobility of the polymer and the solar cell material is expected to increase. The synthesis method of DA is completely different from that of other compounds. The purpose of this study is to increase the overlap between the two groups. The applicant shall apply for the determination of the synthetic physical properties of DA type dimers and ADA type trimers in 2021. In 2022, the synthesis and physical properties of DAD-type ternary system were determined. 2-bit, 6-bit, 7-bit, 7-bit, 7- The physical properties of the ADA and DAD type ternary systems were evaluated by comparing the results with those of the self-polarization and the planarity of the ADA type ternary systems. In addition, the catalyst in the reaction zone is inactivated, and the mechanism of the reaction zone is explained. The structure of the acid-containing ring is characterized by the presence of oxa-bnd ligands and the presence of 2-and 5-position ligands.