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チエニルポルフィリン類を用いた共役ポリマーの合成と機能開拓

噻吩基卟啉共轭聚合物的合成和功能开发

基本信息

批准号：
18039036
负责人：
小柳津研一
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Tokyo University of 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 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、メソ位3-チエニル基置換されたポルフィリンを用いてポルフィリンとポリチオフェンからなる全共役系の高分子錯体を合成し、連鎖に沿ったポルフィリン環の配向が無秩序から共面配列まで階層的に制御された一連のp共役連鎖を創出することを目的とする。物質移動が顕著に促進される超臨界二酸化炭素中での電解重合により、精密な積層膜を構築する。これを用いて、ポリチオフェン鎖がポルフィリン部位の酸化還元における電子移動経路を提供することを実証し、高効率な電子移動触媒およびエネルギー変換系としての可能性を明らかにする。本研究の結果、類例のない全共役系ポルフィリンーポリチオフェン複合体を提供することに成功し、ポリチオフェンに沿ったポルフィリン環の配列制御や人工格子の構築に展開すると共に、ポリチオフェンを電子伝達経路に用いてポルフィリンのレドックス活性を向上させた。具体的成果を以下に述べる。(1)チエニルポルフィリン類の設計と合成ポルフィリンーポリチオフェン複合体の単量体としてチエニルポルフィリンを合成し、中心金属を導入した。チエニル基の置換位置の違いに基く生成ポリマーの高次構造の多様性により薄膜物性に差異が生じることを明らかにした。(2)化学酸化重合によるポリマー合成チエニルポルフィリン類を化学酸化重合し、ポルフィリン配向度の高いHT-HT型ポリマーを得た。ポルフィリン環の立体障害が緩和された共重合体を合成し、立体規則性を保ちながらポルフィリン環の配向度が制御された一連の誘導体に展開した。各種スペクトルからポルフィリンの整列度を解析し、成膜性と導電性を有する配向ポルフィリン集積体として確立した。(3)電解重合による薄膜化常温常圧下におけるチエニルポルフィリン類の電解重合を経て、超臨界二酸化炭素環境下における電解重合へ展開し、膜厚や配向度が精密制御された高密度ポルフィリン集積膜を作製した。ナノレベルの超構造薄膜を形成しうる材料としての性質を、構造と相関させてまとめた。(4)多重積層膜の構築と機能開拓超臨界二酸化炭素中で得られる平滑・高密度の導電性薄膜を用いて、膜厚がナノメータレベルで制御された積層構造を構築した。ポルフィリン環に局在するHOMOの高いエネルギーレベルにより極めて高いエネルギーレベルにより極めてp-ドーブ容易なポルフィリン-ポリチオフェン複合体として確立した。

In this study, the purpose of synthesis and linkage of polymer complexes in the full service system was to create a chain of polymer complexes in the full service system along the alignment direction of the 3-C-group substitution. Electrolytic recombination and precision multilayer film construction in supercritical diacidified carbon are promoted by mass transfer. The electron mobility pathway provided by the catalyst system is demonstrated to be highly efficient. The results of this study, such as the total common service system, provide a successful and efficient way to coordinate and control the structure of artificial lattices along the common service system, and improve the activity of electronic communication. Specific results are described below. (1)Design and synthesis of polymer complexes and introduction of central metals The difference between the physical properties of thin films and the displacement position of the base (2)Chemical Acidification Coincidence and High HT-type Alignment The steric barrier of the complex is relaxed, the steric regularity is preserved, and the orientation of the complex is controlled. The alignment of various types of films is analyzed, and the alignment of film formation and conductivity is established. (3)Electrolytic recombination thin film under normal temperature and pressure Electrolytic recombination thin film under supercritical acid carbon environment Electrolytic recombination thin film development, film thickness and alignment precision control High density electrolytic aggregation film production The formation of superstructured thin films is related to the properties of materials and structures. (4)The construction and function of multilayer film are developed in supercritical carbon dioxide. The smooth and high density conductive film is used in the construction of multilayer film. The complex is a complex that can be easily identified by a high molecular weight molecule.