JP2002155131A - 新規なポリフルオレン、該ポリフルオレンの凝集体および該ポリフルオレンを含む膜 - Google Patents

新規なポリフルオレン、該ポリフルオレンの凝集体および該ポリフルオレンを含む膜

Info

Publication number
JP2002155131A
JP2002155131A JP2000357153A JP2000357153A JP2002155131A JP 2002155131 A JP2002155131 A JP 2002155131A JP 2000357153 A JP2000357153 A JP 2000357153A JP 2000357153 A JP2000357153 A JP 2000357153A JP 2002155131 A JP2002155131 A JP 2002155131A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyfluorene
carbon atoms
optically active
hydrocarbon group
thin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000357153A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3443736B2 (ja
Inventor
Michiya Fujiki
道也 藤木
Koji To
鴻志 唐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Japan Science and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, Japan Science and Technology Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2000357153A priority Critical patent/JP3443736B2/ja
Publication of JP2002155131A publication Critical patent/JP2002155131A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3443736B2 publication Critical patent/JP3443736B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高効率な発光性を示す光学活性な新規なポリ
フルオレン化合物、該化合物を用いた光学活性な記録材
料および高性能な高光学活性高分子光・電子機能デバイ
スの提供 【解決手段】 下記一般式A 【化1】 で表され、Rは炭化水素基からなる生成高分子の溶媒へ
の可溶化を高める置換基である、置換ポリフルオレン環
を繰り返し単位とし、末端基をフルオレン環とする、n
は10から100000まで整数であるポリフルオレン、該フル
オレンからなる光学活性ポリフルオレン凝集体および該
フルオレンからなる該フルオレンからなる光学活性ポリ
フルオレン薄膜。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般式Aで表され
る(但し、Rは炭化水素基からなる生成高分子の溶媒へ
の可溶化を高める置換基である。)新規なポリフルオレ
ン、該ポリフルオレンを良溶媒に溶解させ、貧溶媒を加
えることによって生成させた光学活性ポリフルオレン凝
集体、および該ポリフルオレンを溶媒に溶解させ、基板
上に堆積させることによって得られた光学活性ポリフル
オレン薄膜、特に一般式AにおいてRは炭素原子数が6
以上のアルキル鎖の炭化水素基、例えばn−へプチル
基、2−メチルオクチル基、3,7−ジメチルオクチル
基であることである新規なポリフルオレン、これを用い
た光学活性凝集体および光学活性ポリフルオレン薄膜に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年ポリフルオレンは機能性高分子材料
として注目を集めてきており、高分子半導体,高分子導
電体,エレクトロクロミック材料,電界発光材料,非線
形光学材料など、応用を指向した研究例が多く報告され
ている。前記特性を持つポリフルオレンを得るには,9
位に置換基を有する2,7−ジブロモフルオレンを触媒
を用いて脱臭素化して重合させる方法が一般的である。
しかしながらポリフルオレンの末端部にブロモが残存す
るすると熱的な化学的な安定性を欠く、また、末端ブロ
モ基の存在は発光量子効率を著しく下げることにつなが
り電界発光材料として特性が低下するなどといった不都
合を生じる。
【0003】最近とりわけ、9位にキラルなアルキル置
換基を導入しポリフルオレンにキラルな液晶構造を形成
させると、非対称性因子の大きな円二色吸収、円二色発
光、円二色電界発光を示すことが報告されている (M. O
da, H-G. Nothofer, G. Lieser, U. Scherf, S. C. J.
Meskers, and D. Neher, Advanced Materials, Vol.12,
pp. 362-365 (2000))。ところが、前記特性を発揮する
膜を形成するには、一度スピンコート法で基板上にポリ
フルオレン膜を堆積させだけでは、非対称性因子が極め
て小さいため、さらに200℃以上の高温で15時間以
上加熱処理する必要があった。このことは,ポリフルオ
レンを用いた高性能な電子・光機能デバイスを構築する
上で、導電度、伝導キャリアー濃度、移動度の制御とい
った特性において、また、膜の作製の簡便性、再現性な
どの製造の面において大きな問題であった。
【0004】また、現在、光記録材料として、無機磁性
体薄膜の光磁気記録(MO)や無機薄膜の相転移記録
(PD)などが知られ、この原理を用いたストレージデ
バイス(記録材料)が市販されている。光読出しのスト
レージ密度は、使用するレーザー波長の2乗に逆比例し
て増大する。従って、短波長紫外固体レーザー、例え
ば、次世代の光源と言われる紫外370−430nmに
発振波長を有する(株)日亜化学のGaNレーザー素子
を使用することによって、現行のDVD−RAM(63
5、650nmのレーザー光源)よりも数倍も大容量の
記録媒体が実現する可能性を持っている。また将来、よ
り短波長レーザー光源(例えばGaNレーザーの倍波で
ある波長185−215nm)に対応した材料が実現す
れば、現行のDVD−RAM(635、650nmのレ
ーザー光源)よりも十数倍も高密度記録が可能となる。
21世紀の情報通信において、大量のデジタル情報を
簡便に、高速に、安価に、軽量のメディアに記録する超
小型の記録方式の登場が待ち望まれている。家電業界に
おいては、デジタル放送の本格的な営業放送に向けて、
例えば、デジタルビデオ、DVD−RAM、ハードディ
スク磁気記録などデジタル情報記録デバイスが今後急速
に伸びていくだろうと予測されている。
【0005】前記MO方式では、光磁気書込み前後で
0.15゜程度の微少な光カー回転角変化であるため、
良好なコントラスト/ノイズ比を達成するために、反射
鏡をメディア裏面に形成させ、光磁気書込み前後で0.
3゜程度に増幅したカー回転角変化を利用することが必
要である。それでも0.3゜という小さな回転角変化を
検出するため、磁気ヘッドに比べ、精密で大型の検出機
構を必要とする。MO方式の読出し・書込み速度が30
ミリ秒程度と磁気記録のそれに比べ、3〜5倍ほど遅い
理由の一つは、ビームスプリッターを含む検出ヘッド部
が重く大きいため、サーボトラック速度も遅くなるため
とされている。また、レーザー光源と磁気ヘッドを二つ
用意する必要があり、装置全体の小型化には限界があ
る。そこで、もし光書込みと光読出し、更には光消去が
可能で、また書込み前後で0.3゜よりも非常に大きな
旋光度変化を伴う薄膜材料が実現すれば、光学活性を利
用したオール光記録方式の実現に一歩近づき、記録装置
の小型化とハードディスク並の高速書込み読出しとが可
能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の課題
は、前記不都合をもたらすブロモ基を末端に含まず、こ
れにより高効率な発光性を示す光学活性な新規なポリフ
ルオレン化合物および該化合物を用いた光学活性な製品
を提供することにある。更に、光学活性な膜などの製造
における熱処理の必要性、再現性の良くないという不都
合を取り除くことができる新規なポリフルオレン化合物
を提供することである。本発明の第2の課題は、近紫外
部ないしは紫・青色に発光(例えば、(株)日亜化学が
製造する380〜430nmのGaNレーザー素子に対
応)を示す光源に対応し、外部の刺激に応答して円二色
吸収、円二色発光、円二色電界発光が大きく変化する、
高性能な光学活性高分子光・電子機能デバイスを構築す
ることにある。ポリフルオレンは350〜410nmに
吸収波長を、420〜500nmに発光波長を有する光
や熱、酸化還元試薬に安定な、薄膜形成が容易な高分子
として知られている。したがって、このような特性を持
つポリフルオレンを用いて、如何にすれば光学活性の符
号変化や大きな信号強度変化を前記光学手段により引き
起こすことができる機能をを持ち、平滑で散乱のない透
明な薄膜を形成するかを見出すことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の第1は、前記一
般式Aで表されるブロムを一切含まないポリフルオレン
であり、好ましくは、一般式Aにおいて、Rは炭素数が
1個以上22個までの直鎖アルキル炭化水素基、あるい
は、炭素数が1個以上22個までで分岐アルキル構造を
含むアルキル炭化水素基(但し、分岐位置はフルオレン
環から1から17番目の炭素原子のいずれかの少なくと
も1箇所で最大10箇所)である、特にRの炭素原子数
が6以上のアルキル鎖の炭化水素基、例えばn−へプチ
ル基、2−メチルオクチル基、3,7−ジメチルオクチ
ル基であることを特徴とする前記新規なポリフルオレン
である。
【0008】本発明の第2は、前記一般式Aで表される
ポリフルオレンを良溶媒に溶解させ、貧溶媒を加えるこ
とによって生成させた光学活性ポリフルオレン凝集体で
あり、好ましくは、一般式Aにおいて、Rは炭素数が1
個以上22個までの直鎖アルキル炭化水素基、あるい
は、炭素数が1個以上22個までで分岐アルキル構造を
含むアルキル炭化水素基(但し、分岐位置はフルオレン
環から1から17番目の炭素原子のいずれかの少なくと
も1箇所で最大10箇所)である、特にRの炭素原子数
が6以上のアルキル鎖の炭化水素基、例えばn−へプチ
ル基、2−メチルオクチル基、3,7−ジメチルオクチ
ル基であることであるポリフルオレンを用いたことを特
徴とする前記光学活性ポリフルオレン凝集体である。
【0009】本発明の第3は、前記一般式Aで表される
ポリフルオレンを溶媒に溶解させ、基板上に堆積させる
ことによって得られた光学活性ポリフルオレン薄膜であ
り、好ましくは、一般式Aにおいて、Rは炭素数が1個
以上22個までの直鎖アルキル炭化水素基、あるいは、
炭素数が1個以上22個までで分岐アルキル構造を含む
アルキル炭化水素基(但し、分岐位置はフルオレン環か
ら1から17番目の炭素原子のいずれかの少なくとも1
箇所で最大10箇所)である、特にRの炭素原子数が6
以上のアルキル鎖の炭化水素基、例えばn−へプチル
基、2−メチルオクチル基、3,7−ジメチルオクチル
基であることである新規なポリフルオレンを用いたこと
を特徴とする前記光学活性ポリフルオレン薄膜である。
【0010】本発明の第3は、一般式Aにおいて、Rは
炭素数が1個以上22個までの直鎖アルキル炭化水素
基、あるいは、炭素数が1個以上22個までで分岐アル
キル構造を含むアルキル炭化水素基(但し、分岐位置は
フルオレン環から1から17番目の炭素原子のいずれか
の少なくとも1箇所で最大10箇所)である、特にRの
炭素原子数が6以上のアルキル鎖の炭化水素基、例えば
n−へプチル基、2−メチルオクチル基、3,7−ジメ
チルオクチル基である新規なポリフルオレンを溶媒に溶
解させ、基板上に堆積させることによって得られた薄膜
を高温に上昇させ、冷却速度によって光学活性信号の符
号と強度を変調する、すなわち、高温に上昇させ、高速
にあるいは低速に冷却することによって円二色信号や旋
光度などの特性が反転および/または該信号強度を変調
して記録されることを特徴とする光学活性ポリフルオレ
ン薄膜である。
【0011】本発明の第4は、一般式Aにおいて、9位
の置換基のRがアキラルアルキル置換基を有するポリフ
ルオレンを溶媒に溶解させ、基板上に堆積させることに
よって得られた薄膜と、9位の置換基のRがキラルアル
キル置換基を有するポリフルオレンを溶媒に溶解させ、
基板上に堆積させることによって得られた薄膜とを積層
させて得られた多層薄膜を一旦高温に上昇させ、冷却速
度によって光学活性信号の符号および/または強度を変
調する、すなわち、多層薄膜を一旦高温に上昇させ、高
速にあるいは低速に冷却することによって円二色信号や
旋光度などの特性が反転および/または該信号強度を変
調して記録されることを特徴とする光学活性ポリフルオ
レン薄膜 但し、前記Rは炭素数が1個以上22個までの直鎖アル
キル炭化水素基、あるいは、炭素数が1個以上22個ま
でで分岐アルキル構造を含むアルキル炭化水素基(但
し、分岐位置はフルオレン環から1から17番目の炭素
原子のいずれかの少なくとも1箇所で最大10箇所)、
である、特にRの炭素原子数が6以上のアルキル鎖の炭
化水素基、例えばn−へプチル基、2−メチルオクチル
基、3,7−ジメチルオクチル基である。
【0012】
【発明の実施の態様】本発明をより詳細に説明する。 A、本発明の新規なポリフルオレン化合物の合成 反応式1に従い、2,5−ジブロモフルオレンを出発原
料にして、トリエチルベンジルアンモニウムクロライ
ド、50%NaOH水溶液、DMSOおよびアルキルブ
ロミド(RBr、但し、Rは炭素数が1個以上22個ま
での直鎖アルキル炭化水素基、あるいは、炭素数が1個
以上22個までの分岐アルキル構造を含むアルキル炭化
水素基(但し、分岐位置はフルオレン環から1から17
番目の炭素原子のいずれかの少なくとも1箇所で最大1
0箇所)である、特にRの炭素原子数が6以上のアルキ
ル鎖の炭化水素基(n−へプチル基、2−メチルオクチ
ル基、3,7−ジメチルオクチル基から選択される)で
ある9,9’−ジキラルアルキル−2,7−ジブロモフ
ルオレンを合成する。
【0013】
【化2】
【0014】次いで、9,9’−ジキラルアルキル−
2,7−ジブロモフルオレンを2−ブロモフルオレンの
存在下、Ni系触媒〔Ni(シクロオクタジエン)
2(Ni(COD)2〕/2,2’−ビピリジニル(1/
1)、シクロオクタジエン、DMF/トルエン(1/
4)中で(反応式2)、または、トリフェニルホスフィ
ン、Zn、2,2’−ビピリジニル、NiCl2、DM
F中(反応式3)で80℃において重縮合して本発明の
新規なポリフルオレンを製造する。
【0015】
【化3】
【0016】ここで使用する重合触媒を適宜選ぶことに
よりnの数は10から最大100000までのポリフル
オレンが得られる。これらのポリフルオレンの製造方法
の特徴は、2,7−ジブロモフルオレンを出発原料にし
て、9,9’−ジ置換2,7−ジブロモフルオレンを合
成し、これを2−ブロモフルオレンの存在下、Ni系触
媒とともに重縮合をすることによって、ブロムを含まな
いポリフルオレンを得ることができることである。
【0017】
【実施例】本発明のポリフルオレンの具体例を下記実施
例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定され
ない。 最初に、9,9’−ジ置換2,7−ジブロモフルオレン
類の合成。 (1)、2,7−ジブロモ−9,9−ビス〔(3S)−
3,7−ジメチルオクチル〕フルオレン(C3348Br2
Exact Mass:602.21,分子量:604.54(元素分析値C 6
5.56%, H 8.00%, Br 26.43%)の合成。2,7−ジブ
ロモフルオレン(4.85g,14.97mmol)と触媒量のトリエ
チルベンジルアンモニウムクロライド(0.1g)をDMS
O(ジメチルスルホオキサイド)(30mL)に溶かし
た溶液とNaOH(5g)および水(5mL)から調製
された50%のNaOH水溶液との混合物に、(3S)
−3,7−ジメチルオクチルブロマイド(9.93 g, 44.91
mmol)を加えた。反応混合物を室温で3日間撹拌した。
過剰の酢酸エチルを反応混合物に加えた。生成したNa
OHの沈澱物を濾別した。有機層を希塩酸および水で洗
浄し、無水MgSO4上で乾燥した。残留(3S)−
3,7−ジメチルオクチルブロマイドを真空中で180
℃において蒸留により除去し、純粋な生成物(7.95g,13.
15mmol,87.8%)を、溶出にヘキサンを用いてシリカゲル
クロマトグラフィーにより精製することにより得た。 〔α〕Nz 25 = 5.3 度(ニート),1 H NMR (300 MHz,CHCl3,ppm) d 0.32-0.60,0.69 (d,3J
H-H=6.3Hz,6H,methyl), 0.81(d,3JH-H=6.6Hz,12H,methy
l),0.96-1.16,1.38-1.50(m,2H,methine), 1.82-2.02(m,
4H,methylene),7.43-7.53(m,6H,aromatic).13 C NMR (75.4 MHz,CHCl3,ppm) d 19.46,22.58,22.67,2
4.53,27.91,30.28,32.75,36.49,37.41,39.14,55.49,12
1.11,121.45,126.07,130.13,139.12,152.46.
【0018】2,7−ジブロモ−9,9−ビス〔(2
S)−2−メチルオクチル〕フルオレンの合成 2,7-ジブロモフルオレノン(2.0 g,5.99mmol)および触
媒量のトリエチルベンジルアンモニウムクロライド(0.1
g)のジメチルスルホアミド(DMSO)溶液(12ml)および
NaOH (2g)および水(2ml)から調製された50%のN
aOH水溶液の混合物に(S)−2−メトキシオクチル
ブロマイド(3.73g,18.0mmol)を加えた。反応混合物を室
温において21時間撹拌した。過剰のエチルエーテルを
反応混合物に加えた。生成したNaOHの沈澱物を濾別
した。有機層を希塩酸および水で洗浄し、無水MgSO
4上で乾燥した。残留(S)−2−メチルオクチルブロ
マイドを真空中で140℃において蒸留により除去し、
純粋な生成物( 13.15mmol,87.8%)を、溶出にヘキサンを
用いてシリカゲルクロマトグラフィーにより精製するこ
とにより得た。 物性 〔α〕Nz 25=1.5度(ニート),1 H NMR (300 MHz,CHCl3,ppm) d 0.28 (d,3JH-H=6.6Hz,6
H,methyl),0.60-1.28(m,26H,methyl and methylene),1.
77-1.84(m,xH),2.01-2.07(m,xH),7.43-7.54(m,6H,aroma
tic).13 C NMR (75.4 MHz,CHCl3,ppm) d14.10,21.67,22.66,2
6.25,28.84,29.22,31.73,38.28,47.98,55.29,121.06,12
1.14,127.20,130.14,139.16,152.56
【0019】実施例1 次に、2種類のポリ(9,9’−ジキラルアルキルフル
オレン−2,7−ジイル)の合成例を示す。 A.ポリ〔9,9−ビス〔(3S)−3,7−ジメチル
オクチル〕フルオレン−2,7−ジル〕の合成(1) (1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)(0.19g,
0.69mmol)、2,2’−ジピリジル (0.11g,0.69mmol)お
よび1,5−シクロオクタジェン(0.1ml,0.09g)の無水
DMF(2ml)溶液の混合物を60℃で30分間撹拌後、
モノマー2,7−ジブロモ−9,9−ビス〔(3S)−
3,7−ジメチルオクチル〕フルオレン(0.20g,0.34mmo
l)の乾燥トルエン(8ml)溶液をアルゴン雰囲気下でシリ
ンジを用いて加えた。反応混合物を80℃に加熱し、そ
して暗所において92時間該温度で撹拌した。2−ブロ
モフルオレン(0.19 g,0.78mmol)のトルエン(1ml)溶液
を反応系に加えた。混合物は更に4時間反応させた。次
いで反応混合物は塩酸(濃縮)/メタノール/アセトン
(1/1/1,v/v/v,300ml)中に注入した。単離したポリマー
はクロロホルム中に溶解され、エタノール中で再沈澱さ
せた。 物性 重量平均分子量Mw=293000、数平均分子量Mn=124400、 Mw/Mn=2.361 H NMR (300 MHz,CHCl3,ppm) d 0.79 (d,3JH-H=6.6Hz,m
ethyl),0.93-2.12(br,methylene),7.66(br,aromatic),
7.82(br,aromatic).13 C NMR (75.4MHz,CHCl3,ppm) d 19.58,22.60,22.69,2
4.75,27.93,30.83,32.98,36.76,37.63,39.28,55.14,11
9.96,121.58,126.22,140.14,140.64,151.74. ポリマーは、ヘキサン、テトラヒドロフラン(TH
F)、クロロホルム、エーテル、およびトルエンに可溶
であるが、DMFには不溶である。
【0020】B.ポリ〔9,9−ビス〔(3S)−3,
7−ジメチルオクチル〕フルオレン−2,7−ジル〕の
合成(2) (1,5-シクロオクタジェン)ニッケル(0)(2.04g,7.4
2mmol)、2,2’−ジピリジル(1.16g,7.42mmol)、およ
び1,5−シクロオクタジエン(1.1ml,0.97g)の無水D
MF(21.5ml) 溶液の混合物を60℃で30分間撹拌
後、モノマー2,7−ジブロモ−9,9−ビス〔(3
S)−3,7−ジメチルオクチル〕フルオレン(2.19g,
3.62mmol) の乾燥トルエン(86ml)溶液をアルゴン雰囲気
下でシリンジを用いて加えた。反応混合物を80℃に加
熱し、そして暗所において89時間該温度で撹拌した。
2−ブロモフルオレン(1.9g,7.75mmol)のトルエン(10m
l)溶液は反応系に加えられた。混合物は更に7時間反応
させた。次いで反応混合物は塩酸(濃縮)/メタノール
/アセトン(1/1/1,v/v/v,600ml)中に注入した。単離し
たポリマーはクロロホルム中に溶解され、エタノール中
で再沈澱させた。最後に、純粋ポリマー(5.84mg,0.36%,
Mw=152,400,Mn=63,200,Mw/Mn=2.41)は遠心分離された。
純粋ポリマー(1.05g, Mw=179,000,Mn=58,700,Mw/Mn=3.0
5)は、遠心分離によっては得ることができず、THF溶
液からDMF中で再沈澱することにより得られた。
【0021】実施例2 ポリ〔9,9−ビス〔(2S)−2−メチルオクチル〕
フルオレン−2,7−ジイル〕の合成 (1,5-シクロオクタジエン)ニッケル(0)(2.04g,7.4
2mmol)、2,2’−ジピリジル (1.16g,7.42mmol)、お
よび1,5−シクロオクタジエン(1.1ml,0.97g)の無水
DMF(21.5ml) 溶液の混合物を60℃で30分間撹拌
後、モノマー2,7−ジブロモ−9,9−ビス〔(2
S)−2−メチルオクチル〕フルオレン(2.19g,3.62mmo
l) の乾燥トルエン(86 ml)溶液をアルゴン雰囲気下でシ
リンジを用いて加えた。反応混合物を80℃に加熱し、
そして暗所において89時間該温度で撹拌した。2-ブロ
モフルオレン(1.9g,7.75mmol)のトルエン(10ml)溶液は
反応系に加えられた。混合物は更に7時間反応させた。
次いで反応混合物は塩酸(濃縮)/メタノール/アセト
ン(1/1/1,v/v/v,600ml)中に注入した。単離したポリマ
ーはクロロホルム中に溶解され、エタノール中で再沈澱
させ、更にメタノール中で再沈澱される。最後に、純粋
ポリマー(5.84 mg,0.37%,Mw=153,400,Mn=64,200,200,Mw
/Mn=2.41)は遠心分離された。純粋ポリマー(1.05g,Mw=1
78,000,Mn=58,600, Mw/Mn=3.05)遠心分離によっては得
られず、THF溶液からDMF液中で再沈澱することに
よって得られる。得られたポリフルオレンの特性値を表
1にポリマーも物性、表2に光学特性である蛍光量子収
率を示す。表3は末端にブロムを含む場合の量子収率を
示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】
【表3】
【0025】表2および表3から本発明のポリフルオレ
ンは光学特性(蛍光量子収率)が改善されていることが
理解される。
【0026】実施例3 光学活性ポリ(9,9’−ジキラルアルキルフルオレン
−2,7−ジイル)凝集体の生成。 光学活性ポリ(9,9'−ビス{(S3,7)−ジメチ
ルオクチル}フルオレン−2,7−ジイル)(表1の1
−1)をクロロホルムに溶解させ、n−オクタノールを
添加することによって、光学活性凝集体を形成させた。
クロロホルム/n−オクタノール混合溶媒の比率によっ
て、円二色強度は大きく変化し、例えば、クロロホルム
100%の純溶媒あるいは60%以下の混合溶媒では、
円二色強度はΔε値が1以下と殆ど観測できなかった。
n−オクタノールの比率が60%以上で初めて大きなコ
ットン効果が認められ、80%ではΔε値は−60に達
し、極めて大きくなった。図1は、クロロホルム/n−
オクタノールの異なった組成中における前記表1の1−
1ポリマーの紫外/可視および円偏光二色性スペクトル
を示す。
【0027】実施例4 光学活性ポリ(9,9'−ビス{(S3,7)−ジメチ
ルオクチル}フルオレン−2,7−ジイル)(表1の1
−4のポリマー)をクロロホルムに溶解させ、n−オク
タノールを添加することによって、光学活性凝集体を形
成させた。クロロホルム/n−オクタノール混合溶媒に
おいての、円二色強度は大きく変化し、例えば、n−オ
クタノールが60%以下の混合溶媒では、コットン効果
はΔε値が1以下と殆ど観測できなかった。図2は、ク
ロロホルム/n−オクタノールの異なった組成中におけ
る前記表1の1−4の紫外/可視および円偏光二色性ス
ペクトルを示す。
【0028】実施例5 光学活性ポリ(9,9’−ビス{(S3,7)−ジメチ
ルオクチル}フルオレン−2,7−ジイル)(表1の1
−2のポリマー)をクロロホルムに溶解させ、n−オク
タノールを添加することによって、光学活性凝集体を形
成させた。クロロホルム/n−オクタノール混合溶媒
(比率=10/90)中、20℃で放置するだけで、円偏光二
色強度は大きく増大し、例えば、凝集体形成直後はΔε
値は+200であったものが、2時間でコットン効果が
逆転し、24時間後にはΔε値は−450に達した。こ
の場合、Δε/εで表される非対称性因子は1x10-2
と非常に大きくなった。この値は、200℃以上15時
間以上加熱されたポリフルオレンとほぼ同等の非対称性
因子に匹敵し、室温で簡便に高い非対称性因子を実現す
ることができた。光学活性凝集体を形成させるのに使用
する良溶媒としては、前記本発明のポリマーを溶解させ
るヘキサンのような炭化水素、テトラヒドロフラン(T
HF)、クロロホルム、エーテル、およびトルエンなど
を挙げることができ、凝集させる貧溶媒としては、n−
オクタノールなどの高級アルコール、DMFなどを挙げ
ることができる。図3は、クロロホルム/n−オクタノ
ール10/90、温度20℃における、異時間(0分か
ら1440分での表1のポリマー1−2の紫外/可視お
よび円偏光二色性スペクトルを示す。
【0029】実施例6 実施例5で得られた光学活性ポリ〔9,9’−ビス
{(S3,7)−ジメチルオクチル}フルオレン−2,
7−ジイル〕(表1の1−2のポリマー)凝集体をさら
に+50℃で1時間アニールし、室温に戻すことによっ
て非対称性因子はさらに50%増大し、非常に良質なキ
ラル自己組織体が形成した。図4はクロロホルム/n−
オクタノール(10/90)混合物中でのキラル1−2
の円偏光二色性非対称性因子(gCD=Δε/ε、413n
m)を示す。使用した前記表1のポリマー1−2混合物
は、20℃で1日以上アニールした。これは50℃まで
加熱され、その温度で数時間アニールされた。混合物は
20℃まで冷却され、そして円偏光二色性スペクトルが
記録された。アニーリング工程を再度同様の方法で(5
0℃でアニール、−10℃まで冷却)実施した。
【0030】実施例7 実施例5で得られた光学活性ポリ(9,9’−ビス
{(S3,7)ジメチルオクチル}フルオレン−2,7
−ジイル)(表1の1−2のポリマー)凝集体の温度変
化(ヒートランのみ)を調べた。非対称性因子はー10
℃から温度をは50℃まで上昇させることによってわず
かながら減少するものの、その大きさにはさしたる変化
は認められなかった。図5は、クロロホルム/n−オク
タノール混合溶媒(比率=10/90)(〔c〕0=3.21
×M、d=1cm)中における、温度を−10℃から5
0℃まで変化させた場合のキラル1−2のgCD(=Δε
/ε、413nm)を示す。
【0031】実施例8 光学活性ポリ(9,9’−ジキラルアルキルフルオレン
−2、7−ジイル)薄膜の合成例。 光学活性ポリ(9,9’−ビス{(S3,7)−ジメチ
ルオクチル}フルオレン−2,7−ジイル)(前記表1
の1−3のポリマー)のクロロホルム溶液(濃度1.2
6×10-2M)を調製し、平滑な石英基板上に室温でス
ピンコート法(回転数3000rpm、30秒)により膜厚0.
05μmの薄膜を堆積させた。図6は得られた薄膜の紫
外可視吸収スペクトルならびに円偏光二色スペクトルで
ある。ポリフルオレン薄膜は、やや黄色みを帯びた透明
な膜であり、ミクロ結晶の発生による散乱体の生成はな
い。この膜は380−430nmのGaNレーザーに対
応する350−410nmに吸収波長を持ち、ヒートモ
ードによるレーザー記録の可能性を示す。400nmに
おける円二色強度は+6m゜と弱い。基板面内の異方性
は認められなかった。このポリフルオレン薄膜は波長1
90−240nmにも第二の強い紫外吸収帯ならびに弱
い円二色信号( +2m゜)があり、波長185−21
5nmの短波長紫外レーザーにも十分対応する。図6
は、表1の1−3のポリマーから得られた膜の可視/紫
外および円二色スペクトルである。該膜はクロロホルム
溶液(c=1.26×10-2M)からスピンコーティン
グ(3000回転/分で30秒間)により調製される。
【0032】実施例9 前記実施例8で得られた光学活性ポリ〔9,9’−ビス
{(S3,7)−ジメチルオクチル}フルオレン−2、
7−ジイル〕(表1の1−3)薄膜のヒートモードによ
るレーザー記録の可能性を明らかにするため、薄膜基板
を大気下200℃で3時間加熱した。レーザーのヒート
モードによる加熱は瞬時にこの温度に達すると考えられ
る。薄膜を、氷水に浸し、急冷条件下(200度/秒程
度)、ならびに徐冷下(10度/時間程度)での薄膜の
紫外可視吸収スペクトルならびに円二色スペクトル変化
を測定した。結果を図7に示す。紫外可視吸収スペクト
ルに関して、加熱処理前後で吸収波長・強度・半値幅と
も大きな変化は認められなかった。しかし、円二色スペ
クトルは大きく変化した。加熱処理前に390nmで円二
色強度は390nmで +6m゜と弱い正の円二色信号を示
していたが、加熱処理し急冷した膜の円二色強度は逆に
−500m゜と非常に強い負の円二色信号を示した。すなわ
ち薄膜の加熱・急冷操作で、円二色信号は反転し、その
相対的な信号強度変化も0.5゜に達する。これは現行の
MO記録の2倍の強度変化である。円二色信号を旋光分
散(旋光度の波長依存性)に置換えてもほぼ同じ信号強
度変化が得られる。一方、加熱処理し徐冷した膜の円二
色強度は−1300m゜と急冷した膜よりもさらに2.5倍
ほど強い負の円二色信号を示した。すなわち薄膜の加熱
・徐冷操作で、円二色信号は反転し、その相対的な信号
強度変化も1.3゜に達する。これは現行のMO記録の4
倍の強度変化である。円二色信号を旋光分散(旋光度の
波長依存性)に置換えてもほぼ同じ信号強度変化が得ら
れる。波長190−240nm領域においても、信号強
度の変化はややちいさいものの、215nmで200 m
゜、200nmで350m゜という実用的な変化を示す。こ
のことから、波長185−215nmの短波長紫外レー
ザーを用いた記録にも十分対応する。このように、透明
な光学活性ポリフルオレン薄膜の加熱冷却条件の制御の
みで、大きな円二色(および旋光度)信号の符号と強度
変化を示すメディア材料を手にすることができる。この
メディア材料で最も現実的な方法は、一回書き込み(WR
ITE ONCE)の情報記録である。室温でスピンコートした
ポリフルオレン薄膜に対して、発振波長380nmの直
線偏光GaNレーザーをヒートモードで書込み、直線偏
光GaNレーザーをフォトンモードで旋光度変化を読出
す方式である。書込みパワーと変調方法の最適化によ
り、徐冷と急冷状態に対応する旋光度強度の異なる三つ
の状態(+2m゜、−500m゜と−1300m゜)を選択するこ
とができる。すなわち、偏光多重記録である。
【0033】
【発明の効果】以上の記載のように、本発明により、よ
り高効率な発光性を示す光学活性な新規なポリフルオレ
ン化合物および該化合物を用いた光学活性な記録材料を
活性化を付与するための熱処理などを要することなく、
再現性良く得られ、かつ高性能な高光学活性高分子光・
電子機能デバイスを構築することができるという、顕著
な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】クロロホルム/n−オクタノールの異なった組
成中における前記表1の1−1ポリマーの紫外/可視お
よび円偏光二色性スペクトルを示す。
【図2】クロロホルム/n−オクタノールの異なった組
成中における前記表1の1−4の紫外/可視および円偏
光二色性スペクトルを示す
【図3】クロロホルム/n−オクタノール10/90、
温度20℃における、異時間(0分から1440分での
表1のポリマー1−2の紫外/可視および円偏光二色性
スペクトルを示す。
【図4】クロロホルム/n−オクタノール(10/9
0)混合物中でのキラル1−2の円偏光二色性非対称性
因子(gCD=Δε/ε、413nm)
【図5】クロロホルム/n−オクタノール混合溶媒(比
率=10/90)(〔c〕 0=3.21×M、d=1cm)中
における、温度を−10℃から50℃まで変化させた場
合のキラル1−2のgCD(=Δε/ε、413nm)を示す
【図6】表1の1−3のポリマーから得られた膜の可視
/紫外および円二色スペクトルである。
【図7】表1の1−3のポリマーから得られた膜を20
0℃で3時間アニールしたものの可視/紫外および円二
色スペクトルである。
【図8】 表1の1−3のポリマーおよび2から得られ
た膜を200℃で3時間アニールしたものの可視/紫外
および円二色スペクトルである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 唐 鴻志 東京都千代田区大手町二丁目3番1号日本 電信電話株式会社内 Fターム(参考) 4F071 AA69 AC03 AE19 AF29 AH19 BA02 BB02 BC01 4F100 AG00 AK02A AT00B BA02 EH46 EH462 GB41 JA07A JN30 YY00A 4J032 CA43 CB03 CC03 CD08 CE03 CF01 CG01 CG03 5D029 JA04

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式A 【化1】 で表され、Rは炭化水素基からなる生成高分子の溶媒へ
    の可溶化を高める置換基である、置換ポリフルオレン環
    を繰り返し単位とし、末端基をフルオレン環とする、n
    は10から100000まで整数である、ポリフルオレン。
  2. 【請求項2】 一般式Aにおいて、Rは炭素数が1個以
    上22個までの直鎖アルキル炭化水素基、あるいは、炭
    素数が1個以上22個までの分岐アルキル構造を含むア
    ルキル炭化水素基(但し、分岐位置はフルオレン環から
    1から17番目の炭素原子のいずれかの少なくとも1箇
    所で最大10箇所)であることを特徴とする請求項1に
    記載の新規なポリフルオレン。
  3. 【請求項3】 前記一般式Aで表されるポリフルオレン
    を良溶媒に溶解させ、貧溶媒を加えることによって生成
    させた光学活性ポリフルオレン凝集体。
  4. 【請求項4】 一般式Aにおいて、Rは炭素数が1個以
    上22個までの直鎖アルキル炭化水素基、あるいは、炭
    素数が1個以上22個までの分岐アルキル構造を含むア
    ルキル炭化水素基(但し、分岐位置はフルオレン環から
    1から17番目の炭素原子のいずれかの少なくとも1箇
    所で最大10箇所)であることを特徴とするである新規
    なポリフルオレンを良溶媒に溶解させ、貧溶媒を加える
    ことによって生成させた光学活性ポリフルオレン凝集
    体。
  5. 【請求項5】 前記一般式Aで表されるポリフルオレン
    を溶媒に溶解させ、基板上に堆積させることによって得
    られた該フルオレンからなる光学活性ポリフルオレン薄
    膜。
  6. 【請求項6】 一般式Aにおいて、Rは炭素数が1個以
    上22個までの直鎖アルキル炭化水素基、あるいは、炭
    素数が1個以上22個までの分岐アルキル構造を含むア
    ルキル炭化水素基(但し、分岐位置はフルオレン環から
    1から17番目の炭素原子のいずれかの少なくとも1箇
    所で最大10箇所)であることを特徴とするである新規
    なポリフルオレンを用いたことを特徴とする請求項5に
    記載の光学活性ポリフルオレン薄膜。
  7. 【請求項7】 一般式Aにおいて、Rは炭素数が1個以
    上22個までの直鎖アルキル炭化水素基、あるいは、炭
    素数が1個以上22個までの分岐アルキル構造を含むア
    ルキル炭化水素基(但し、分岐位置はフルオレン環から
    1から17番目の炭素原子のいずれかの少なくとも1箇
    所で最大10箇所)であることを特徴とする新規なポリ
    フルオレンを溶媒に溶解させ、基板上に堆積させること
    によって得られた薄膜を高温に上昇させ、冷却速度によ
    って光学活性信号の符号と強度を変調することによって
    得られたことを特徴とする光学活性ポリフルオレン薄
    膜。
  8. 【請求項8】 一般式Aにおいて、9位の置換基のRが
    アキラルアルキル置換基を有するポリフルオレンを溶媒
    に溶解させ、基板上に堆積させることによって得られた
    薄膜と、9位の置換基のRがキラルアルキル置換基を有
    するポリフルオレンを溶媒に溶解させ、基板上に堆積さ
    せることによって得られた薄膜とを積層させて得られた
    多層薄膜を一旦高温に上昇させ、冷却速度によって光学
    活性信号の符号と強度を変調することを特徴とする光学
    活性ポリフルオレン薄膜 但し、Rは炭素数が1個以上22個までの直鎖アルキル
    炭化水素基、あるいは、炭素数が1個以上22個までの
    分岐アルキル構造を含むアルキル炭化水素基(但し、分
    岐位置はフルオレン環から1から17番目の炭素原子の
    いずれかの少なくとも1箇所で最大10箇所)である。
JP2000357153A 2000-11-24 2000-11-24 新規なポリフルオレン、該ポリフルオレンの凝集体および該ポリフルオレンを含む膜 Expired - Fee Related JP3443736B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000357153A JP3443736B2 (ja) 2000-11-24 2000-11-24 新規なポリフルオレン、該ポリフルオレンの凝集体および該ポリフルオレンを含む膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000357153A JP3443736B2 (ja) 2000-11-24 2000-11-24 新規なポリフルオレン、該ポリフルオレンの凝集体および該ポリフルオレンを含む膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002155131A true JP2002155131A (ja) 2002-05-28
JP3443736B2 JP3443736B2 (ja) 2003-09-08

Family

ID=18829264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000357153A Expired - Fee Related JP3443736B2 (ja) 2000-11-24 2000-11-24 新規なポリフルオレン、該ポリフルオレンの凝集体および該ポリフルオレンを含む膜

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3443736B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004123811A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Jsr Corp 重合体の回収方法
JP2007505971A (ja) * 2003-09-16 2007-03-15 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド 不安定な可溶化基を含む可溶性ポリマーを用いて基板に不溶性ポリマーフィルムを調製する方法
WO2012147809A1 (ja) * 2011-04-27 2012-11-01 住友化学株式会社 高分子化合物の変性方法及び変性された高分子化合物を含む膜の製造方法
WO2015145871A1 (ja) * 2014-03-25 2015-10-01 住友化学株式会社 高分子化合物およびそれを用いた発光素子

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0328220A (ja) * 1989-06-26 1991-02-06 Idemitsu Kosan Co Ltd エレクトロクロミック素子
JP2002527553A (ja) * 1998-10-10 2002-08-27 セラニーズ・ヴェンチャーズ・ゲーエムベーハー 特定のフルオレニル構成単位を含有し、改良した特性を有する共役ポリマー
JP2002539287A (ja) * 1999-03-05 2002-11-19 ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド 高分子の合成方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0328220A (ja) * 1989-06-26 1991-02-06 Idemitsu Kosan Co Ltd エレクトロクロミック素子
JP2002527553A (ja) * 1998-10-10 2002-08-27 セラニーズ・ヴェンチャーズ・ゲーエムベーハー 特定のフルオレニル構成単位を含有し、改良した特性を有する共役ポリマー
JP2002539287A (ja) * 1999-03-05 2002-11-19 ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド 高分子の合成方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004123811A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Jsr Corp 重合体の回収方法
JP2007505971A (ja) * 2003-09-16 2007-03-15 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド 不安定な可溶化基を含む可溶性ポリマーを用いて基板に不溶性ポリマーフィルムを調製する方法
JP4878554B2 (ja) * 2003-09-16 2012-02-15 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 不安定な可溶化基を含む可溶性ポリマーを用いて基板に不溶性ポリマーフィルムを調製する方法
WO2012147809A1 (ja) * 2011-04-27 2012-11-01 住友化学株式会社 高分子化合物の変性方法及び変性された高分子化合物を含む膜の製造方法
JP2013064101A (ja) * 2011-04-27 2013-04-11 Sumitomo Chemical Co Ltd 高分子化合物の変性方法及び変性された高分子化合物を含む膜の製造方法
WO2015145871A1 (ja) * 2014-03-25 2015-10-01 住友化学株式会社 高分子化合物およびそれを用いた発光素子
CN106103537A (zh) * 2014-03-25 2016-11-09 住友化学株式会社 高分子化合物及使用该高分子化合物的发光元件
JPWO2015145871A1 (ja) * 2014-03-25 2017-04-13 住友化学株式会社 高分子化合物およびそれを用いた発光素子
US9741934B2 (en) 2014-03-25 2017-08-22 Sumitomo Chemical Company, Limited Polymer compound and light emitting device using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3443736B2 (ja) 2003-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Luo et al. Recent progress on photochromic diarylethene polymers
Lam et al. Liquid‐crystalline and light‐emitting polyacetylenes
Guo et al. High efficiency luminescent liquid crystalline polymers based on aggregation-induced emission and “jacketing” effect: Design, synthesis, photophysical property, and phase structure
Hayasaka et al. Helically π‐stacked conjugated polymers bearing photoresponsive and chiral moieties in side chains: reversible photoisomerization‐enforced switching between emission and quenching of circularly polarized fluorescence
Tian et al. Photochromic bisthienylethene as multi-function switches
Fiesel et al. A chiral poly (para‐phenyleneethynylene)(PPE) derivative
Li et al. Novel stable blue-light-emitting oligofluorene networks immobilized by boronic acid anhydride linkages
Zhu et al. Design and synthesis of luminescent liquid crystalline polymers with “jacketing” effect and luminescent patterning applications
Pu Novel chiral conjugated macromolecules for potential electrical and optical applications
JP2001151868A (ja) 機能性共重合高分子及びそれを使用した有機電界発光素子、光メモリ、正孔移動素子
Yang et al. Circularly polarized luminescence polymers: From design to applications
Hayasaka et al. Dynamic switching of linearly polarized emission in liquid-crystallinity-embedded photoresponsive conjugated polymers
JP3443736B2 (ja) 新規なポリフルオレン、該ポリフルオレンの凝集体および該ポリフルオレンを含む膜
Yan et al. Chiral polyfluorene derivatives: synthesis, chiroptical properties, and investigation of the structure− property relationships
Furukawa et al. Aggregation‐induced multicolor luminescent nanoparticles with adaptive and fixed cores derived from brominated tetraphenylethene‐containing block copolymer
Peng et al. Luminescent mesogen jacketed poly (1‐alkyne) bearing lateral terphenyl with hexyloxy tail
JP5219672B2 (ja) 磁気−光学活性ポリチオフェン誘導体とその製造方法
Fang et al. New soluble unsaturated polyketone derived from diarylidenecycloalketone: synthesis and optical and electrochemical properties of π-conjugated poly (diarylidenecyclohexanone) with long side chains
Chen et al. Synthesis and helical conformation of novel optically active liquid crystalline poly (p-phenylene) s containing cyanoterphenyl mesogen as pendant
Egbe et al. Synthesis, characterisation and properties of highly luminescent and liquid-crystalline alternating PPE/PPV-copolymers
Li et al. Photochromism of boron difluoride-based diarylethenes
Moon et al. Synthesis and optical properties of benzocarbazole-substituted polysiloxanes for polymeric photorefractive materials
Murali et al. Bisbenzylidene cycloalkanone: a versatile molecule as a polymer building block
Upadhyay et al. Studies of luminescence performance on carbazole donor and quinoline acceptor based conjugated polymer
Nehls et al. Synthesis and characterization of a helical step‐ladder polyarylene

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090627

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees