超電子機能を目指した電荷移動高分子の創成

创建旨在实现超电子功能的电荷转移聚合物

基本信息

批准号：
01J03175
负责人：
植村卓史
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

新しい電子材料への応用を目的として、電子供与性のジチアフルベンやチオケテン二量体ユニットを主鎖に持つπ共役ポリマーもしくはオリゴマーを合成し、それらの性質を比較、検討した。様々な鎖長を有するオリゴエチレンオキシド基を側鎖に持つ1,4-ジエチニルベンゼンを新しく合成した。これをモノマーとして、系中で調整されるチオケテンの環化付加反応を用いて主鎖にジチアフルベン構造を持つπ共役ポリマーの合成を試みた。鎖長の変化により、得られるポリジチアフルベンの溶解性に違いが見られ、UV測定による吸収極大の値にも大きな影響を与えた。これは側鎖のセグメント長によってポリジチアフルベンの物性に影響が与えられることを示している。また、チオケテンの環化二量化反応を用いて主鎖にチオケテン量体構造を有するπ共役ポリマー合成も行った。このポリマーはチオケテン二量体構造を含む最初の高分子である。その酸化電位の測定をCVを使って行った結果、予想よりも低い酸化電位(E_<pa>=0.39、0.90V)を示し、このポリマーが上述のポリジチアフルベンよりも強い電子供与体として働くことが明らかになった。そのためにこのポリマーは有機電子受容体とかなり強く相互作用し、得られた電荷移動錯体は比較的高い導電性を示した。テトラチアフルバレン(TTF)-オリゴエチレンオキシドユニット-長鎖アルキル基を持つオリゴマーを合成し、その性質について検討を行った。この化合物のクロロホルム溶液に電子受容性のDDQを加えるとTTF-DDQ電荷移動相互作用に由来する吸収があらわれ、色が黒色へと変化した。この溶液の近赤外における吸収スペクトルを測定すると、TTF-DDQが固体状態でスタッキングしていることを示すスペクトルが得られた。また、重クロロホルム中での1H NMR測定を行うと、DDQを加えた後のTTFのピークが完全にブロード化し、オリゴエチレンオキシド部位もややブロード化したピークが確認された。これらの結果はTTF-DDQの電荷移動相互作用によって、オリゴマーがミセルのような凝集体を形成していることを示唆している。

为了应用新的电子材料，合成了主链中具有电子含有电子含量的π共轭聚合物或寡聚的聚合物，并进行了比较并检查了其性能。由1,4-二乙基苯苯制成了新的合成，该合成在侧链的寡乙烷氧化物基团具有各种链长。使用它作为单体，我们尝试使用在系统中制备的硫苯甲基烯的环化添加反应合成在主链中具有双硫化结构的π共轭聚合物。链长的变化显示出所获得的多硫硫化体的溶解度差异，这对通过紫外测量获得的最大值的吸收最大值产生了重大影响。这表明侧链的片段长度会影响多硫代硫化的物理特性。此外，还使用硫烯的环化二聚反应合成了主链中具有硫烯元元结构的π共轭聚合物。该聚合物是第一个含有噻ketene二聚体结构的聚合物。使用CV测量氧化电位，并显示出比预期的低氧化电位（E_ <pa> = 0.39，0.90 V），表明该聚合物比上述polydithiafulvene具有更强的电子供体。该聚合物与有机电子受体相当强烈相互作用，所得的电荷转移复合物表现出相对较高的电导率。合成了具有长链烷基的四氧化甲烷（TTF） - 寡乙烷氧化物单位 - 氧化物单位寡聚物，并研究了其性质。当将电子DDQ添加到该化合物的氯仿溶液中时，观察到由TTF-DDQ电荷转移相互作用引起的吸收，颜色变为黑色。该溶液的近红外吸收光谱的测量得出的光谱表明TTF-DDQ堆叠在固态中。此外，当在氘化的氯仿中进行1H NMR测量时，DDQ后TTF的峰进行了完全拓宽，并且还略微扩大了寡乙烷氧化物位点。这些结果表明，由于TTF-DDQ的电荷转移相互作用，低聚物形成了胶束样聚集体。