導電性高分子のひも状集合体を化学架橋により固定化・被覆したナノ導線の開発

开发具有化学交联固定和涂覆的导电聚合物绳状聚集体的纳米导线

• 批准号: 14750711
• 负责人: 森 健
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750711/
• 关键词: ポリパラフェニレンビニレン; ポリエチレングリコール; 導電性; ナノ導線; 液晶性; ひも状ミセル

液晶性高分子としてポリパラフェニレンビニレン(PPV)に着目し、定法に従ってπ共役が飽和に達した長さである10量体程度のものを合成した。これを分子量の異なる3種類の末端アミノ化されたポリエチレングリコール(PEG)(分子量2200,5200,11800)とC=N結合によって連結させた後、シアノ水素化ホウ素ナトリウムによって還元することで安定なC-N結合へ変換した。これ以降、PEG分子量の小さいブロックポリマーから順にpolymer1、polymer2、polymer3と呼ぶことにする。得られたブロックポリマーを良溶媒であるTHFに溶解し、そこにPEGに対する選択溶媒であるH_2Oを加えた。その結果、3種類すべてのポリマーにおいて、ポリマーは可溶であるもののUVスペクトル測定からPPV吸収のブルーシフトと淡色効果が観察されたことから、PPV部分が不溶化して会合していることが示された。また、蛍光スペクトル測定からもPPV部の消光が観察されたことから、PPVの会合が示唆された。ポリマーのTHF溶液をキャストし乾燥させた状態でTEM観察を行ったところ、polymer1およびpolymer2においては、直径が十nm程度で長さが数百nmのひも状の集合体が観察された。この直径がPPV二分子分に相当することから、ひも状集合体の軸方向に対して垂直にPPVが並んでいることが示唆された。一方、polymer3については、球状の集合体が観察された。これは、PEGが長くなるために、もはや棒状集合体が安定構造でなくなったからと考えられる。次に、THF/水の混合溶媒中において、polymer2に対してPPVホモポリマーを混合させてみた。その結果、polymer2はPPVホモポリマーを可溶化させることが明らかとなった。TEMにて可溶化された構造を観察したところ、PPVホモポリマーを混合させないときと同様のひも状集合体が観察された。このことから、polymer2が作るひも状集合体のPPVコア部に、PPVホモポリマーが可溶化されていることが示唆された。また、新しい構造のブロックポリマーとして、PPVとPEGからなるT字型ポリマーの合成を行った。PEG片末端にジブロモフェニル基を導入し、スチレンとHeck反応を行うことで、ポリマーの合成に成功した。

Liquid crystal high molecular と し て ポ リ パ ラ フ ェ ニ レ ン ビ ニ レ ン (PPV) with mesh し に, に 従 っ て が saturated に da PI total service し た long さ で あ る degree of 10 quantity body の も の を synthetic し た. こ れ を の different molecular weight な る 3 kinds の end ア ミ ノ change さ れ た ポ リ エ チ レ ン グ リ コ ー ル (PEG) 2200520, 0118, 00 (molecular weight) と C = N combined with に よ っ て link さ せ た, シ ア ノ water element change ホ ウ element ナ ト リ ウ ム に よ っ て also yuan す る こ と で settle な C - N combined with へ variations in し た. Small こ れ onwards, PEG molecular weight の さ い ブ ロ ッ ク ポ リ マ ー か ら shun に polymer1, polymer2, polymer3 と shout ぶ こ と に す る. Have ら れ た ブ ロ ッ ク ポ リ マ ー を good solvent で あ る THF に dissolved し, そ こ に PEG に す seaborne る sentaku solvent で あ る H_2O を plus え た. そ の results, three kinds す べ て の ポ リ マ ー に お い て, ポ リ マ ー は soluble で あ る も の の UV ス ペ ク ト ル determination か ら PPV suction 収 の ブ ル ー シ フ ト と pale unseen fruit が 観 examine さ れ た こ と か ら, PPV が don't melt し meet て し て い る こ と が shown さ れ た. ま た 蛍 light ス ペ ク ト ル determination か ら も PPV department の extinction が 観 examine さ れ た こ と か ら, PPV meet の が in stopping さ れ た. ポ リ マ ー の THF solution を キ ャ ス ト し dry さ せ た state line で TEM 観 examine を っ た と こ ろ, polymer1 お よ び polymer2 に お い て は, long diameter が 10 nm level で さ が hundreds of nm の ひ も shape の aggregate が 観 examine さ れ た. こ の diameter が PPV two molecular に quite す る こ と か ら, ひ も aggregate の axis に し seaborne て vertical に PPV が and ん で い る こ と が in stopping さ れ た. One side, polymer3に に に て て, spherical <s:1> aggregate が観 cha された. <s:1> れ えられる, PEGが long くなるために, <s:1> や や rod-shaped aggregate が stable structure でなくなった や らと study えられる. In the に, THF/ water <s:1> mixed solvent, にお にお て て, polymer2に against <s:1> てPPVホモポリ を を を を mixed させてみた. The そ そ result shows that polymer2 <s:1> PPVホモポリ を を を を can dissolve させる ら とが とが and ら となった. TEM に て solubilization さ れ た tectonic を 観 examine し た と こ ろ, PPV ホ モ ポ リ マ ー を mixed さ せ な い と き と with others の ひ も aggregate が 観 examine さ れ た. こ の こ と か ら, polymer2 が as る ひ も aggregate の PPV コ ア に, PPV ホ モ ポ リ マ ー が solubilization さ れ て い る こ と が in stopping さ れ た. ま た, new し い tectonic の ブ ロ ッ ク ポ リ マ ー と し て, PPV と PEG か ら な る T word ポ リ マ ー の synthetic line を っ た. PEG piece end に ジ ブ ロ モ フ ェ ニ ル を import し, ス チ レ ン と Heck the 応 を line う こ と で, ポ リ マ ー の synthetic に successful し た.