芳香族導電性高分子液晶に基づく分子系超構造の構築と機能制御

基于芳香族导电聚合物液晶的分子超结构的构建与功能调控

• 批准号: 09217206
• 负责人: 赤木 和夫
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09217206/
• 关键词: 導電性高分子; 高分子液晶; 芳香族化合物; 分子系超構造; 電気伝導度; けい光特性

本研究では芳香族系共役系高分子の側鎖に液晶基を導入し、導電性と液晶性を併せ持つ芳香族導電性高分子液晶を開発した。液晶がもつ自律配向能および外力応答性を利用して、モノドメインの分子系超構造を構築して、電気的及び光学的性質とその異方性を制御した。合成したポリマーは具体的には、一置換ポリパラフェニレン(PPP)誘導体、二置換ポリパラビフェニレン(PPB)誘導体,二置換ポリパラフェニレンビニレン(PPV)誘導体、一置換ポリチフェン(PT)誘導体、一置換ポリチエニレンビニレン(PTV)誘導体である。偏光顕微鏡観察、示差走査熱量、および温度可変のX線回折の測定により、すべてのポリマーはネマテイックあるいはスメクテイック液晶性を示すことを確認した。また、これらのポリマーは有機溶媒に可溶で、キャストフィルムなどへの成膜性が認められた。ポリアリーレン誘導体(PPP,PBP,PT)においては、かさ高い液晶側鎖のため主鎖の共平面性は低下し、低い導電率(ヨウ素ド-ピング後の伝導度;10^<-6>〜10^<-5>S/cm)であったが、ポリアリーレンビニレン誘導体(PPV,PTV)では、主鎖のアリール部位間にビニレン部位を導入することにより、共平面性の低下を軽減することができ、導電率は最大3桁向上した(ヨウ素ド-ピング後の伝導度;10^<-4>〜10^<-3>S/cm)。外部応力してせん断応力を用いてポリマーを配向化させることで、電気伝導度の異方性(配向方向に平行と垂直方向での伝導度の比;最大で400倍)や、蛍光強度のおける光学的二色性を見いだした。偏光赤外吸収スペクトルの測定を通じて、赤外二色比を算出し、これにより統計平均した配向角とオーダーパラメター(配向秩序度)を評価した。

In this paper, the introduction of liquid crystal group, conductivity and liquid crystal property of aromatic polymer are studied. The molecular superstructure of liquid crystal is constructed by using self-alignment energy and external force response, and the anisotropy of electric and optical properties is controlled. Synthesis of specific compounds, one-substitution complex (PPP) inducer, two-substitution complex (PPB) inducer, two-substitution complex (PPV) inducer, one-substitution complex (PT) inducer, one-substitution complex (PTV) inducer. Polarization microscopy, differential scanning, heat measurement, temperature measurement, X-ray reflection, and identification of liquid crystal properties It's soluble in organic solvents. It's film-forming. In the case of the PPV (PPV,PBP,PT), the inplanarity of the main lock is low, and the conductivity is low (conductivity of the main lock is low;10^<-6>~ 10^<-5>S/cm). In the case of the PPV (PPV,PTV), the inplanarity of the main lock is low, and the conductivity <-4><-3>is high. The external force is applied to the optical dichroic properties of the light intensity and the anisotropy of the electrical conductivity (ratio of the electrical conductivity in the parallel and vertical directions; maximum: 400 times). The measurement of polarized light absorption is carried out by calculating the dichroic ratio of polarized light and evaluating the statistical average alignment angle.

项目成果

K.Akagi(分担): "Electrical and Optical Polymer Systems: Fundamentals,Methods,and Applications" Marcel Dekker, 983-1010 (1998)

K.Akagi（贡献者）：“电气和光学聚合物系统：基础知识、方法和应用”Marcel Dekker，983-1010 (1998)

H.Goto: "Synthesis and Properties of Small-Bandgap Liquid Crystalline Conjugated Polymers" Synthetic.Metals. 84(1-3). 385-386 (1997)

H.Goto：“小带隙液晶共轭聚合物的合成和性能”Synthetic.Metals。

K.Akagi: "Liquid Crystalline Titanocenes with Catalytic Activity for Polymerizations of Acetylene Derivatives" Synthetic.Metals. 86(1-3). 1879-1880 (1997)

K.Akagi：“具有乙炔衍生物聚合催化活性的液晶二茂钛”合成金属。

R.Toyoshima: "Syntheses and Properties of Poly(thienylenevinylene) Derivetives with Hexyl Groups" Synthetic.Metals. 84(1-3). 431-432 (1997)

R.Toyoshima：“具有己基的聚（噻吩乙烯撑）衍生物的合成和性能”合成金属。

H.Goto: "Synthesis and ESR Chracterizations of Conjugated Polymers with Nitrogen Atoms" Synthetic.Metals. 85(1-3). 1683-1684 (1997)

H.Goto：“氮原子共轭聚合物的合成和 ESR 表征”Synthetic.Metals。