電導性高分子における構造修飾の機能発現機構の基礎解析

导电聚合物结构修饰功能表达机制的基础分析

• 批准号: 63604536
• 负责人: 細矢 治夫
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Ochanomizu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63604536/
• 关键词: 電導性高分子; 芳香族炭化水素; 分子軌道法; 状態密度; 環状二量体; 結合交替; HOMO-LUMOギャップ; グラフ理論

周期的構造をもつ不飽和共役系のπ電子系の電子構造、特にその状態密度のプロフィールが、単位構造とその結合のトポロジーとどのようにかかわるかを解析的に検討してきた。これまでに得られた結論として、(1)状態密度のプロフィールは、仮想的な環状のダイマーの軌道エネルギーによってほぼ決まる。(2)HOMO-LUMOギャップの大小は、HMOからPPPまで近似を上げてもその平行関係はかなりよく保たれている。(3)大きな不飽和π電子系の部分構造の大局的な構造は、その共鳴構造式、すなわちKeKuLe構造を描くことによって、かなりよく予測できる、等がわかった。今年度は、主にカタ縮合の芳香族炭化水素骨格に様々な枝分かれをさせた場合に、状態密度のプロフィールがどのように変わるかを系統的に調べた。HMO法の軌道エネルギーの状態密度はできるだけ解析的に求め、これらのデータの解析を行なうことによって、高電導や超電導を示す興味ある高分子の分子設計に有益な知見が得られた。線形のポリアセンの状態密度はHOMO-LUMOギャップをもたない。これに規則的なπ電子系の枝分かれをさせると、(1)ギャップを生じない、(2)小さなギャップ、(3)大きなギャップを生じる、3つのグループに分かれることがわかった。このグループ分けが、枝分かれによる共役系の変化として共鳴構造式から容易に推定されることがわかった。ポリパラフェニレン、ポリアントラセン、ポリテトラセンの状態密度にはHOMO-LUMOギャップがあるのに、ポリナフタレンとポリペンタセンにはギャップがない。これは後者の仮想的環状単量体にNBMOがあるのに、他の仮想的単量体にはNBMOがないためであることがグラフ理論的考察からわかった。この系列で再びギャップが消えるのは、ポリペンタセンの系列になることも予言される。

我们分析研究了具有周期结构的不饱和共轭 π 电子系统的电子结构，特别是其态密度分布，与单元结构及其键的拓扑结构之间的关系。目前得到的结论是：（1）态密度分布几乎由虚拟环状二聚体的轨道能量决定。 (2) 即使当近似值从 HMO 增加到 PPP 时，HOMO-LUMO 间隙的并行性也保持得相当好。 (3)发现通过绘制其共振结构式，即KeKuLe结构，可以很好地预测大型不饱和π电子体系子结构的整体结构。今年，我们系统地研究了当在催化缩合的芳香烃骨架中添加各种支链时，态密度分布如何变化。通过尽可能分析地计算 HMO 方法中轨道能量的态密度并分析这些数据，我们获得了对具有高电导率和超导性的有趣聚合物进行分子设计的有用知识。线性多并苯的态密度没有HOMO-LUMO能隙。当对π电子系统进行规则分支时，发现它可以分为三组：（1）无带隙，（2）小带隙，（3）大带隙。发现这种分组可以很容易地从共振结构式估计为由于支化导致的共轭体系的变化。尽管聚对苯撑、聚蒽和聚并四苯的态密度存在HOMO-LUMO间隙，但聚萘和聚并五苯不存在间隙。图论考虑表明，这是因为后者假设的环状单体具有 NBMO，而其他假设的单体不具有 NBMO。还预测该系列的差距将在聚并五苯系列中再次消失。

项目成果

M.Randic;H.Hosoya;O.E.Polansky: MATCH. (1989)

M.Randic；H.Hosoya；O.E.波兰斯基：比赛。

H.Hosoya: "Counting Polynomials in Valence Bond Theory in "Valence Bond Theory and Chemical Structure" D.J.Klein and N.Trinajstic (eds.)" Elsevier, (1989)

H.Hosoya：“价键理论和化学结构中的价键多项式计数”D.J.Klein 和 N.Trinajtic（编辑）”Elsevier，（1989 年）

H.Hosoya: "Clar's Aromatic Sextet and Sextet Polynomial in "VB Theory and Chemical Structure" (Topics in Current Chemistry) I.Gutman and S.Cyvin (eds.)" Springer Verlag, (1989)

H.Hosoya：““VB 理论和化学结构”（当前化学主题）I.Gutman 和 S.Cyvin（编辑）中的 Clar 芳香六重奏和六重多项式”Springer Verlag，（1989 年）

K.Takano;M.Okamoto;H.Hosoya: J.Phys.Chem.92. 4860-4875 (1988)

K.Takano；M.Okamoto；H.Hosoya：J.Phys.Chem.92。

H.Hosoya;A.Tsuchiya: THEOCHEM(J.Mol.Structure). (1989)

H.Hosoya；A.Tsuchiya：THEOCHEM（J.Mol.Structure）。