炭素材料sp混成系モデルとしてのπ共役高分子とその電子・光機能

π-共轭聚合物及其作为碳材料 sp 杂化模型的电子和光学功能

基本信息

批准号：
09243210
负责人：
山本隆一
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は一次元グラファイトとも言うべきπ共役高分子の電子・光特性をsp電子状態、結晶形態及び反応性という観点から捉えることにより、グラファイト等炭素材料に特有の電子・光特性を明らかにするとともに、その電子・光機能を十分に発揮させることを目的としている。本目的の遂行のため、本年度は有機金属的手法を用いた重合法によりπ共役系高分子を種々合成し、それらの電子・光特性及び高次構造を明らかにした。ここではポリ(4,4'-ジメチル-2,2'-ビチアゾール5,5'-ジイル)(PMeBTz)及びフェロセン骨格を有するポリアリーレンエチニレン(PAE-Fc)型のポリマーについて報告する。PMeBTzと対応するモノマーのFilm状態での紫外可視吸収スペクトルにおける最大吸収波長はモノマーよりも長波長側にシフトしており、ポリマー鎖に沿ってπ共役長が伸びていることを示唆された。また、粉末X線回析測定により位置選択性の高いPMeBTzはFace to Faceでstackingしているが、位置選択性の低いPMeBTzはStack構造をとることができないことが明かとなった。PMeBTzは三光子共鳴領域で2.5×10^<-11>esuの三次非線形光学感受率を持つことがわかった。一方、メスバウアー測定においてp-フェニレン骨格を有するPAE-Fc-1をヨウ素ドープしたものはFe(II)が部分的に酸化されたFe(III)^+ユニットに由来するピークが観測されたのに対し、ピリジン骨格を有するPAE-Fc-2のヨウ素ドープサンプルではFe(II)に由来するピークしか観測されなかった。この差はピリジン環の強いπ受容性により説明される。

这项研究旨在阐明π共轭聚合物的电子和光学特性，从SP-电子状态，晶体形态和反应性的角度来看，它也可以称为一维石墨，并阐明电子和光学特性，这些特性是碳材料所独有的，例如石墨等，以及充分的电子功能，并表现出电子功能。为了实现此目的，今年使用有机金属方法合成了各种π共轭聚合物，并阐明了它们的电子和光学特性和高阶结构。在这里，我们报告了poly（4,4'-二甲基-2,2'-bitiazole 5,5'-二苯基）（pMEBTZ）和二苯乙烯（PAE-fc）型聚合物，带有二宁可骨架。与PMEBTZ相对的单体膜状态中紫外可见吸收光谱中的最大吸收波长被转移到单体的较长波长侧，这表明π共偶联长度沿聚合物链延伸。此外，具有很高位置选择性的PMEBTZ是使用Facebook堆叠到Facebook的，而位置选择性较低的PMEBTZ无法采用堆栈结构。在三光子共振区域中，发现PMEBTZ的3D非线性光学灵敏度为2.5×10^<-11> ESU。另一方面，在Mossbauer的测量中，从Fe（III）^+单元中得出的峰，其中Fe（II）用PAE-FC-1用PAE-FC-1用P-苯基主链氧化，而在iodine-pop-pop的样品中，Pae-fc-2样品中使用了pyridine backbone，仅来自pyridine backbone，the Peaks of pee（II）衍生（II）。这种差异是由吡啶环的强π的可接受性来解释的。