有機金属ハイブリッド共役ポリマーの創製と新機能発現

点击翻译按钮获取中文摘要

遷移金属原子問を共役系有機配位子で架橋した高分子錯体は、フレキシブルなπ-軌道とd-軌道の相互作用によって多彩な構造や電子状態を生み出すことが可能であり、新しい機能性材料の構成ユニットとして注目されている。申請者らはこれまでに様々な構造の共役アセチレンを架橋配位子に用いて、特徴的な分子形状を持つ有機金属高分子錯体の精密合成に成功している。本研究では、優れた電気化学的特性を有する遷移金属錯体とレドックス反応に伴う構造変化に柔軟に対応できるように分子設計した共役アセチレン架橋配位子を組み合わせて、新しい有機金属ハイブリッド型共役ポリマーを創出し、その特性・機能を明らかにすることを目的とした。今年度は、まず適切な構成単位の分子設計について検討し、トリ(エチニルフェニル)アミン架橋3核ルテニウムアセチリド錯体を合成した。この錯体では、3つのルテニウム原子と架橋配位子上の窒素原子が段階的に酸化還元され、特にルテニウム原子1つだけが酸化された混合原子価状態が安定であることが分かった。また、混合原子価状態では近赤外領域に幅広い吸収が観測され、ルテニウム原子間で電子移動が起こることも明らかにした。さらに、このルテニウム3核錯体を構成単位として、規則的な枝分かれ構造を持った高分子であるデンドリマーへの展開についても検討した。末端アセチレンの保護基としてトリメチルシリル基とトリイソプロピルシリル基を使い分け、パラジウム触媒によるアリール基のアミノ化反応を組み合わせて、コンバージェント法によるデンドリマー合成に必要なビルディングブロックを効率的に合成することに成功し、高世代デンドリマーへと展開する準備を整えることができた。