ポルフィリン環状アレイの高配向集積化による集光アンテナ薄膜の創製

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前年度の検討によりポルフィリンは原子移動ラジカル重合(ATRP)触媒系に影響を及ぼし、多分散度の広いポリマーが得られたことから、合成法の改良に取り組んだ。ポリエチレンオキシド(PEO)とプロピニル基をエステル残基として非対称に導入したポルフィリンを合成し、別途アジド基を有する重合開始剤を用いたATRP法によって合成された疎水性液晶鎖とHuisgen 1,3-双極子環化付加反応により連結することによって低分散性(M_W/M_N<1.2)を保ったままブロック共重合体を合成することに成功した。得られた親・疎水ブロックの連結点にポルフィリンを導入した両親媒性液晶ブロック共重合体について、ミクロ相分離薄膜の作成を試みた。示差走査熱量(DSC)測定によれば、対応するポルフィリンを持たないブロック共重合体に比べ、PEOの融点に若干の低下が認められたが、液晶相転移点に変化はなかったことから、熱処理温度を従来通りの190℃,3時間に決定した。シリコン基板上にスピンコートして作成した薄膜を熱処理することによって得られた薄膜を透過型電子顕微鏡(TEM)によって観察したところ、規則性の良いシリンダー型のミクロ相分離構造の形成が確認された。また、ポルフィリンの存在位置を示すシリンダーの周囲に薄く染色された部位が認められた。また、石英基板上にブロック共重合体薄膜を作成し、紫外可視吸収スペクトルを測定した。ポルフィリンのSoret帯に尖鋭な吸収を与え、特にシフトも認められなかったことから、膜中でポルフィリンは会合体を形成せず、互いに独立して存在していることが示唆された。