有機-無機ナノハイブリッドモザイク階層構造空間π共役系の構築

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本研究は、ポリアセチレンなどの共有結合を通じた共役系、その階層構造制御に止まらず、特異な構造、結合角をもつダブルデッカー(DD)型フェニルオクタシルセスキオキサン(POSS)を共役系で修飾し、共役系の相互作用・自己集積、POSS間の相互作用を制御して、有機-無機ナノハイブリッドモザイク階層構造空間π共役系を構築、新奇電子・光機能を与えることを目的とした。まず、DD型の4つのシラノール基は、π系相互作用に適した距離に存在し、互いに縮合しないことを見出した。このシラノール基を共役系と結合し、共役系のスタッキングを実現することや、カルボキシル基などの相互作用官能基の導入を試みた。1.POSS合成条件の検討、結合性官能基を導入した共役系の開発POSSは、一般に3置換フェニルシランの加水分解で得られ、生成物は動力学的、熱力学的ファクターにより支配される。反応条件は、生成物に微妙に影響し、その詳細は明確ではなかったが、濃水酸化ナトリウム存在下イソプロパノール中では、DD型POSSが収率よく得られることを見出した。アルコキシ基の親水性や系の塩基性を変化させ、それぞれのPOSSを選択的に作り分ける条件を確立した。POSS合成の際、ケージ内にフッ素イオンを導入することが可能であることが示されているので、フッ素イオンの導入を試みたが、まだ十分な結果は得ていない。2.POSSへのカルボキシル基の導入4-位にメチル基を導入したPOSSの合成法についても確立した。このメチル基の酸化反応により導入できるカルボキシル基は、その2量体形成などの興味ある挙動を示すことを見出した。3.種々のPOSS誘導体合成法の課開発種々の新規構造POSSの合成法の確立に成功した。