力学的刺激に応じて可逆な色調変化を示す高分子材料

本研究では、外部刺激に応答して可逆なクロミズム挙動を示す高分子材料の創出を行い、高分子中にクロミズム部位を組み込む材料設計のコンセプトの有効性を明らかにすることを目的として行われたものである。そのため、まず外部刺激（温度変化や力学的刺激等）に対し、可逆な応答性・色調変化を示すようなナフトジチオフェンおよびベンゾジチオフェン型キノイド分子の合成を中心に研究を展開した。直線状ナフトジチオフェン型キノイド分子は、先に報告された屈曲型ナフトジチオフェン型キノイド分子と類似の構造変化およびクロミズム挙動を示すことが予備実験により明らかとなっている。そこで、まず申請者はこの直線状ナフトジチオフェン型キノイド分子の大量合成を目的として研究を開始した。最終目的物の合成までは至らなかったものの、途中段階の合成条件の変更により、合成中間体を収率よく合成することが可能となった。次いで、直線状ベンゾジチオフェン型キノイド分子の合成を行い、クロミズム挙動の温度依存性の調査を行った。合成したベンゾジチオフェン型キノイド分子は極低温においてクロミズム挙動を示すことを低温紫外可視吸収スペクトル測定および低温ＮＭＲ測定により明らかにした。さらに、クロミズムを示す温度はキノイド分子に導入するアルキル鎖の長さに依存し、より長いアルキル鎖を有するベンゾジチオフェン型キノイド分子がより高い温度でクロミズム挙動を示すことを明らかにした。

本研究では、外部刺激に応答して可逆なクロミズム挙動を示す高分子材料の創出を行い、高分子中にクロミズム部位を組み込む材料設計のコンセプトの有効性を明らかにすることを目的として行われたものである。そのため、まず外部刺激（温度変化や力学的刺激等）に対し、可逆な応答性・色調変化を示すようなナフトジチオフェンおよびベンゾジチオフェン型キノイド分子の合成を中心に研究を展開した。直線状ナフトジチオフェン型キノイド分子は、先に報告された屈曲型ナフトジチオフェン型キノイド分子と類似の構造変化およびクロミズム挙動を示すことが予備実験により明らかとなっている。そこで、まず申請者はこの直線状ナフトジチオフェン型キノイド分子の大量合成を目的として研究を開始した。最終目的物の合成までは至らなかったものの、途中段階の合成条件の変更により、合成中間体を収率よく合成することが可能となった。次いで、直線状ベンゾジチオフェン型キノイド分子の合成を行い、クロミズム挙動の温度依存性の調査を行った。合成したベンゾジチオフェン型キノイド分子は極低温においてクロミズム挙動を示すことを低温紫外可視吸収スペクトル測定および低温ＮＭＲ測定により明らかにした。さらに、クロミズムを示す温度はキノイド分子に導入するアルキル鎖の長さに依存し、より長いアルキル鎖を有するベンゾジチオフェン型キノイド分子がより高い温度でクロミズム挙動を示すことを明らかにした。