疎水性ブロックを有する高分子キレート前駆体を用いた酸化物超伝導体の合成

酸化物超伝導体の構成金属塩を含む水溶液中に高分子キレート剤を溶解し,金属イオンと高分子中のキレート配位子との反応で高分子鎖に金属イオンを結合させ,金属原子が均一に配位した高分子金属キレート前駆体を粉末として単離した後、これを焼成することにより均質な超伝導体を得るという従来の方法とは異なる新しい調製法を確立を目指した研究を行ってきた。本研究では高分子化学の手法を取り入れた新規な有機溶媒可溶な前駆体の合成とそれを用いたエレクトロセラミックス調製プロセスの開発を目的として、平成10年度は配位性ポリマーの両親媒性ブロック共重合体としてポリアクリル酸とポリスチレンとのブロック共重合体を用いた前駆体調製の検討を行った。しかしながら、カルボン酸基の配位力が弱いため、安定な前駆体は得られなかった。そこで、平成11年度は有機溶媒可溶な高分子キレート前駆体の設計と合成を行った。以下にその成果を示す。1.ポリ(エチレン-alt-無水マレイン酸)にステアリルアミンを反応させ、疎水化高分子配位子の合成を行った。得られたポリマーは、既存の赤外分光光時計、核磁気共鳴装置、ゲルろ過クロマトグラフにより、その構造や分子量などの特性解析を行った。ステアリル基の導入率が50%のものはクロロホルムやテトラヒドロフランなどに可溶であった。2.得られた共重合体を高分子配位子として用い、イットリウム系酸化物超伝導を構成する金属イオンを配位させ、酸化物超伝導体作成のための前駆体を調製を行った。得られた高分子金属前駆体はTHF、DMSOおよびDMFなどに可溶であることがわかった。

酸化物超伝導体の構成金属塩を含む水溶液中に高分子キレート剤を溶解し,金属イオンと高分子中のキレート配位子との反応で高分子鎖に金属イオンを結合させ,金属原子が均一に配位した高分子金属キレート前駆体を粉末として単離した後、これを焼成することにより均質な超伝導体を得るという従来の方法とは異なる新しい調製法を確立を目指した研究を行ってきた。本研究では高分子化学の手法を取り入れた新規な有機溶媒可溶な前駆体の合成とそれを用いたエレクトロセラミックス調製プロセスの開発を目的として、平成10年度は配位性ポリマーの両親媒性ブロック共重合体としてポリアクリル酸とポリスチレンとのブロック共重合体を用いた前駆体調製の検討を行った。しかしながら、カルボン酸基の配位力が弱いため、安定な前駆体は得られなかった。そこで、平成11年度は有機溶媒可溶な高分子キレート前駆体の設計と合成を行った。以下にその成果を示す。1.ポリ(エチレン-alt-無水マレイン酸)にステアリルアミンを反応させ、疎水化高分子配位子の合成を行った。得られたポリマーは、既存の赤外分光光時計、核磁気共鳴装置、ゲルろ過クロマトグラフにより、その構造や分子量などの特性解析を行った。ステアリル基の導入率が50%のものはクロロホルムやテトラヒドロフランなどに可溶であった。2.得られた共重合体を高分子配位子として用い、イットリウム系酸化物超伝導を構成する金属イオンを配位させ、酸化物超伝導体作成のための前駆体を調製を行った。得られた高分子金属前駆体はTHF、DMSOおよびDMFなどに可溶であることがわかった。