ポテンシャル勾配を有する高分子内空間における自在金属集積と電子物性の解明

阐明具有电势梯度的聚合物空间中的自由金属积累和电子特性

• 批准号: 18033058
• 负责人: 樋口 昌芳
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18033058/
• 关键词: ハイブリッドポリマー; 自己集合; 電子・光材料; ナノ材料

金属イオンに対し高い配位能を有する部位を複数有する有機化合物(有機モジュール)と金属イオンを自己集合させれば、高分子主鎖に金属イオンが導入されることによって、電子移動特性に優れた有機-金属ハイブリッドポリマーが得られると予想される。そのように得られたポリマーは、電位や磁場や光によって金属の電子状態を変化させることで、その電子・光・磁性を可逆に制御できると期待される。ポテンシャル勾配を有する特異構造高分子を設計・合成し、高分子内ナノ空間における金属イオン及びクラスターの自在集積の実現を目的として、棒状の有機-金属ハイブリッドポリマーの合成にこれまで成功している。ビス(ターピリジル)ベンゼンを有機モジュールとして用い、酢酸鉄と錯形成させることで、青紫色のハイブリッドポリマーを得た。このポリマーをITO電極にキャストし、アセトニトリル中で電気化学的に酸化したところ、ポリマーフィルムが無色に変化した。逆に還元電位を印加すると、フィルムはもとの青紫色に戻った。この変化は可逆であり、このハイブリッドポリマーが優れたエレクトロクロミック特性を有することを見出した。さらに今回、様々な金属イオン種や有機モジュールを用いて、多彩な有機/金属ハイブリッドポリマーを開発し、それらの物性及びエレクトロクロミック特性を詳細に明らかにした。ルテニウムイオンを用いて得られたハイブリッドポリマーは赤系の発色を示し、有機モジュールを変えることで、その電荷移動吸収の最大波長がシフトすることで、色の調節ができることを見出した。さらに、サイクリックボルタンメトリー測定から、有機モジュールへの官能基導入により、ハイブリッドポリマーの酸化還元電位もコントロールできることを見出した。

Metal compounds with high coordination energy have a plurality of sites, metal compounds have their own aggregates, polymer chains, metal compounds have their own electronic mobility characteristics, and organic compounds have their own electronic mobility characteristics. The electronic state of the metal can be controlled reversibly by electric potential, magnetic field, light and magnetism. Design and synthesis of polymer with special structure, realization of free aggregation of metal and polymer with special structure, and synthesis of rod-like organic-metal polymer with special structure. The color of the film is black and white. For example, if you want to make a reservation, you can make a reservation. If you want to make a reservation, please contact us. The reverse voltage is zero, zero and zero. This change is reversible, and the change is reversible. Also this time, a variety of metal and organic materials are used, colorful organic/metal honeycomb polymers are developed, and the physical properties and unique characteristics of the materials are described in detail. The maximum wavelength of the charge transfer absorption of the organic system is determined by the color adjustment. In addition, the functional group introduction of organic compounds was observed.

项目成果

Excellent Electrochromic Functions of Organic-Metallic Hybrid Polymers

有机金属杂化聚合物优异的电致变色功能

• 发表时间: 2007
• 作者: D.G.Kurth;M.Higuchi;Masayoshi Higuchi
• 通讯作者: Masayoshi Higuchi

The solid-state architecture of a metallosupramolecular polyelectrolyte

• DOI: 10.1073/pnas.0601092103
• 发表时间: 2006-07
• 期刊: Proceedings of the National Academy of Sciences
• 作者: U. Kolb;K. Büscher;C. Helm;A. Lindner;A. Thünemann;M. Menzel;M. Higuchi;D. Kurth

Novel Pyridine Ring Functionalized Bisterpyridines: One-pot Synthesis and Self-Assembly of Metallo-Supramolecular Polyelectrolytes as Electrochromic Materials

新型吡啶环功能化双联吡啶：电致变色材料金属超分子聚电解质的一锅法合成与自组装

• 发表时间: 2007
• 期刊: Adv. Mater. 19
• 作者: F. Han;M. Higuchi;D. G. Kurth
• 通讯作者: D. G. Kurth

Electrochemical functions of metallosupramolecular nanomaterials

• DOI: 10.1002/tcr.20118
• 发表时间: 2007-01-01
• 期刊: CHEMICAL RECORD
• 影响因子: 6.6
• 作者: Higuchi, Masayoshi;Kurth, Dirk G.
• 通讯作者: Kurth, Dirk G.