ケイ素-ケイ素飽和結合の特性解明と機能性ケイ素ポリマー開発への応用

硅-硅饱和键特性的阐明及其在功能硅聚合物开发中的应用

• 批准号: 10133236
• 负责人: 九内 淳堯
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10133236/
• 关键词: 有機ケイ素ポリマー; オリゴチエニレン; ジチエノシロール; σ-π共役

Si-Si結合とπ電子系の軌道相互作用ならびに分子構造との関連に焦点を当てて以下の検討を行った。モノ(MS)、ジ(DS)、およびトリ(TS)シラニレン-オリゴチエニレン(mT)交互ポリマー薄膜の電気化学的挙動を電位走査法(CV)および分光学的手法で調べた。DS5T薄膜は0.3-0.8Vに可逆な酸化還元ピークを示す。掃引初期に膜表面が溶出するが2回目以降溶出は抑えられる。酸化波は低速の掃引で3段に分かれたのでその過程を解明した。1波目はポリマーの酸化と後続するSi-チエニルまたはSi-Si結合の開裂反応、膜表面の溶出に対応する。2,3波目は膜の電気化学ドープ/脱ドープに対応する。同時に溶出オリゴマー成分の再酸化により保護層が形成され、2回目以降安定したレドックスを示すようになる。DS4T、MS5T、TS5Tなども同様の挙動を示した。一方、ケイ素上にエトキシ基をもつMS5Tは最初から安定なドープ/脱ドープ過程のみを示した。マルチ掃引でも膜の分解は全く起こらず、対アニオンの出入りだけが観測された。また2,2'-ビチオフェンの3,3'-位をケイ素ユニットで架橋したジチエノシロールおよびジチエノジシラシクロヘキサジエン骨格に着目しその合成を行った。UV吸収および発光スペクトル、CV測定、X線結晶構造解析を通じた検討からは、これらはその炭素類縁体と同程度のHOMO、かなり低いLUMO、および狭いHOMO-LUMOギャップを持つと考えられたので、モデル化合物について非経験的分子軌道計算を行ったところ予想と一致する結果が得られた。さらに、ジチエノシロール骨格およびチオフェン環を含むオリゴシラニレン交互ポリマーを合成した。これらのUV吸収は対応するチオフェンポリマーに比べて約30nm長波長側に見られるが、酸化電位は殆ど同じであり、ケイ素架橋によるLUMOの低下があることが分かった。塩化鉄ドープした時の電導度もジチエノシロール骨格を持つものの方が優れていた。

Si-Si binding and orbital interaction of π electron system, molecular structure and correlation, and the following discussion (MS),(DS),(TS),(TS),(mT),(CV),(TS),(TS),(TS),( DS5T film is reversible acidification at 0.3-0.8V. At the beginning of the sweep, the surface of the film was dissolved twice to reduce the dissolution. The process of acidification wave scanning at low speed is explained in detail. 1. Si-Si bond cracking reaction and dissolution reaction after acidification 2,3-wave electrochemical breakdown/breakdown of film At the same time, the dissolution of the chemical composition of the acid to form a protective layer, 2 to reduce the stability of the acid to show that DS4T, MS5T, TS5T are displayed in the same way. On the one hand, the MS5T has demonstrated the importance of the initial stabilization/removal process. The decomposition of the membrane is completely different from that of the original membrane, and the separation of the membrane is completely different from that of the original membrane. The 2,2'- UV absorption and emission measurements, CV measurements, X-ray crystal structure analysis, investigation, calculation of molecular orbitals for carbon compounds, HOMO, LUMO, HOMO-LUMO, and other non-organic compounds were carried out. In addition to the above, it is also possible to combine the two types of materials. The UV absorption potential is about 30nm higher than that of the UV absorption potential, and the LUMO is lower than that of the UV absorption potential. The conductivity of the metal layer is excellent when it is placed on the surface.

项目成果

Yutaka Harima: "Electrochemical Cleavage of a Si-Si Bond in Poly [ (tetraethyldisilanylene)-oligo (2,5-thienylene) ] Films" Synthetic Metals. 90. 79-81 (1998)

Yutaka Harima：“聚[(四乙基二硅基)-低聚(2,5-噻吩基)]薄膜中Si-Si键的电化学断裂”合成金属。

Joji Ohshita: "Synthesis and Optical,Electrochemical,and Electron-Transporting Properties of Silicon-Bridged Bithiophenes" Organometallics. 18(印刷中). (1999)

Joji Ohshita：“硅桥联噻吩的合成和光学、电化学和电子传输特性”有机金属学 18（出版中）。