超分子的手法を用いた共役系高分子の配列制御

使用超分子技术控制共轭聚合物的排列

基本信息

批准号：
07J09744
负责人：
若林里衣
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

私は、共役系高分子の優れた機能を最大限に発現させるためには共役系高分子の配列を分子レベルで制御する必要があると考えている。これまでに架橋分子により共役系高分子間を架橋するという手法により、共役系高分子を分子レベルで等間隔に配列させた二次元集合体を得ることに成功しており、本研究ではこの二次元集合体を構成要素として更なる階層構造を構築することを目的としている。昨年度までに二次元集合体の基本的な評価、即ち、共役系高分子の配列制御およびメタセシス反応による配列の固定化、酸塩基添加による共役系高分子間の距離の制御に成功している。本年度は、まず気液界面にこの二次元集合体を展開させ、単分子膜としての評価を行った。π-A曲線、界面における各種スペクトル測定などにより、気液界面において共役系高分子と架橋分子からなる集合体は両者間の相互作用を維持したまま安定に存在していることが示唆された。さらにこの二次元集合体の三次元方向への組織化を目指した。具体的には従来の架橋分子と同骨格の架橋分子を用いて二次元集合体間を架橋することを試みたが、残念ながら三次元への組織化の確証を得ることはできなかった。しかし、先に述べた気液界面において形成させた二次元集合体は基板に移し取ることが可能であったことから、基板上における積層という可能性を示すことができた。また、二種類の共役系高分子からなる集合体構築のため昨年度設計、合成を行った、二種類の相互作用部位を有する架橋分子と共役系高分子との集合体形成に関する評価を行った。この架橋分子と二種類の共役系高分子を適当な割合で混合した場合にのみ二次元集合体の形成が確認され、二種類の共役系高分子が分子レベルで交互に配列された集合体の構築が示唆された。以上の結果は分子間の相互作用を制御することにより共役系高分子の配列を自在に制御することができることを示す重要な成果である。

我认为，为了最大程度地提高共轭聚合物的优秀功能，有必要控制分子水平上共轭聚合物的序列。到目前为止，通过使用交联的分子之间的共轭聚合物之间的交联，我们成功获得了二维组件，其中在分子水平上以相等的间隔排列了共轭聚合物，该研究旨在使用这些二维组件作为组成元素构建进一步的层次结构。直到去年，对二维组件的基本评估一直成功，即在控制共轭聚合物的序列中，通过元理解反应固定了序列，并通过添加酸碱来控制共轭聚合物之间的距离。今年，这种二维组合是在气液界面首次开发的，并作为单层评估。界面处的π-A曲线和各种光谱测量表明，共轭聚合物和交联的分子的组合稳定在气体界面处，同时保持它们之间的相互作用。此外，我们旨在在三维方向上组织这一二维组合。具体而言，我们尝试使用与常规交联分子相同的主链的交联分子进行交联，但不幸的是，尚未确认已经实现了二维结构的组织。但是，由于可以将上述气体界面上形成的二维组件转移到基板上，因此可以显示堆叠在基板上的可能性。此外，对于由两种类型的共轭聚合物组成的组合，对于具有两种类型的相互作用位点和共轭聚合物的交联分子之间的组合形成，这些分子是去年设计和合成的。仅当将这种交联的分子和两种类型的共轭聚合物以适当的比例混合时，才证实了二维组件的形成，这表明构建了组件，其中两种类型的共轭聚合物在分子水平上交替排列。以上结果是重要的结果表明，可以通过控制分子之间的相互作用来自由控制共轭聚合物的序列。