JPH0735413B2 - ポリアセチレンまたはポリジアセチレンの形成方法 - Google Patents

ポリアセチレンまたはポリジアセチレンの形成方法

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JPH0735413B2
JPH0735413B2 JP62309054A JP30905487A JPH0735413B2 JP H0735413 B2 JPH0735413 B2 JP H0735413B2 JP 62309054 A JP62309054 A JP 62309054A JP 30905487 A JP30905487 A JP 30905487A JP H0735413 B2 JPH0735413 B2 JP H0735413B2
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polyacetylene
polydiacetylene
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はポリアセチレンの形成方法に関するものであ
る。
従来の技術 近年、分子デバイスとしてポリアセチレンの形成にたい
しいろいろな試みがなされている。従来の技術として、
たとえば、特願昭59-216649がそれである。ここでは面
方向の強度を上げるために、次の構造式で示すように、
直鎖状炭化水素分子間に酸素原子で架橋した構造をとっ
ている。
構造の強度に関しては、この方法で十分である。
発明が解決しようとする問題点 ところが、導電性などの機能性を持たせるため共役二重
結合などの基を形成するためには、前記構造では無理が
生じる。すなわち、直鎖状炭化水素分子内に機能性を持
たせる反応基に、何らかのエネルギービームを照射して
化学反応させ、機能性を持たせるのであるが、前期特許
では、前述したように直鎖状炭化水素分子鎖の末端が−
Si-O-Si−と酸素を含んでおり機能性基同志が反応する
ためには距離的に離れておりその反応性に問題があっ
た。さらに、仮に反応が生じ結合されたとしても直鎖状
炭化水素分子鎖の末端が−Si-O-Si−結合でその結合距
離と機能性基間の結合距離に大幅な違いがあるため、構
造上歪が生じる問題があった。
問題点を解決するための手段 本発明のポリアセチレンの形成方法は、1つ以上の側鎖
を有し、また、主鎖の一端にクロルシラン基を有し、か
つ、主鎖および側鎖の任意の炭素・炭素結合間に、光、
熱、電子イオン等のエネルギーに感応する基として1つ
以上のアセチレン基を有した直鎖状炭化水素分子を複数
個もちいて単分子膜を形成する工程と光、熱、電子イオ
ン等のエネルギービームを前記感応基に照射して前記直
鎖状炭化水素分子を重合させる工程からなることを特徴
としたポリアセチレンの形成方法である。さらに、前記
形成方法に付け加えて、前記クロルシラン以外の1つ以
上の末端に不飽和結合基を有した前記直鎖状炭化水素分
子を用いて多層膜を形成する工程からなることを特徴と
したポリアセチレンの形成方法である。
作用 本発明のポリアセチレンの形成方法は、直鎖状炭化水素
分子の任意の箇所に1つ以上の側鎖を有し、その主鎖及
び側鎖に機能性を持たせる感応基を備えた直鎖状炭化水
素分子を用いて単分子膜を形成し、エネルギービームを
前記感応基に照射して重合させることにより、また、前
記重合させた膜を多層化することにより、従来、直鎖状
炭素分子鎖の末端が−Si-O-Si−と酸素を含み、直鎖状
炭化水素分子が側鎖を持たないため機能性基同志が反応
するためには距離的に離れていた問題点が解決され、機
能性基の反応距離が短くなり反応性を高めることがで
き、さらに、構造的にも歪を生じることが少なくなる。
したがって、本発明のポリアセチレンの形成方法は、理
想的な構造で形成されるため、その効果は大なるものが
ある。
実施例 以下に、第1の実施例としてポリアセチレンの形成方法
を第1図を用いて段階的に説明する。第2図は構造を示
すための断面図である。
1はポリアセチレンを形成する任意の基板(たとえば、
Si基板)である。2は任意の基板1上に形成された親水
性膜(たとえば、SiO2膜)である。3はシラン界面活性
(p,q,r,s,tは、任意の整数) で、Si原子からr+1番目の炭素原子に側鎖を持ち、ま
た、同炭素原子から主鎖のq+1番目の炭素原子の位置
に機能性基としてアセチレン基(−CH≡CH−)4を持
ち、同じく、同炭素原子から側鎖のt+1番目の炭素原
子の位置にアセチレン基4′を持ち、さらに、主鎖の末
端にはビニル基5を設けた直鎖状炭化水素分子からなる
単分子膜6である。ここで、単分子膜を形成する前の直
鎖状炭化水素分子は、前記化学式のSi原子側の末端がク
ロルシラン基(−SiCl3)となっており、化学吸着法も
しくはラングミュアーブロジェット法などの単分子膜形
成法を用いて親水性膜たとえばSiO2膜2表面で の結合を成し、単分子膜6を形成している。このとき、
直鎖状炭化水素分子末端基のビニル基(CH2=CH−)5
及び側鎖のメチル基(CH3−)7は基板表面に並んで成
膜される。(第1図a) 機能性を持たせるためには前記単分子膜6に遠紫外光を
照射して主鎖及び側鎖に設けられたアセチレン基同志を
光反応させ、共役系を持つポリアセチレン{−(−C=
C−)m−}8を形成する。このポリアセチレンは、導
電性や非線形光学効果を示し光電子機能材料として利用
され、同一面内の任意の方向に形成できる。この時、ア
セチレン基の存在密度が、従来の2倍となっているため
ポリアセチレンを形成する光反応性は高く、また、主鎖
及び側鎖ともにポリアセチレンを形成することから構造
上の歪も解消される。(第1図b) また、単分子膜6上にさらにポリアセチレンを形成する
には、エネルギービームとして、たとえば、分子径オー
ダーに集束した電子ビームを用い、水蒸気雰囲気中で照
射すると、前記ビニル基は活性化し水酸基10を付加す
る。(第1図c) つぎに、前記水酸基が付加された活性基部に前記3と同
じシラン界面活性剤 (p,q,r,s,tは、任意の整数) を前記と同様の方法で付加させて の結合を形成する。また、付加分子の表面にはやはりビ
ニル基11が並んで成膜されており、より多層の分子組織
体が形成され、ポリアセチレンが形成できる。(第1図
d) なお、本発明の第1の実施例ではシラン界面活性剤とし
て側鎖を1つだけもつ (p,q,r,s,tは、任意の整数) を用いたが必要により側鎖の数を増やしてもよい。
また、本発明の第1の実施例ではエネルギービームとし
て遠紫外光を用いたが、X線、電子線などの放射線を用
いて重合してもよい。
さらに、本発明の実施例では側鎖の末端基にメチル基を
設けたが、必要によりビニル基に置き換えてもよい。
さらにまた、機能性基として本発明の実施例ではジアセ
チレン基を示したが、ジアセチレン基、ピロール基、チ
ェニレン基、フェニレン基などをはじめとする機能性基
であってももちろん構わない。
以上ポリアセチレンの形成方法の実施例を示したが、類
似の方法を用いてポリジアセチレンを形成することも容
易に出来る。
以下に、第2の実施例としてポリジアセチレンの形成方
法を第2図を用いて段階的に説明する。第2図は構造を
示すための断面図である。
100はポリジアセチレンを形成する任意の基板(たとえ
ば、Si基板)である。101は任意の基板100上に形成され
た親水性膜(たとえば、SiO2膜)である。102はシラン
界面活性剤 (p,q,r,s,tは、任意の整数) で、Si原子からr+1番目の炭素原子に側鎖を持ち、ま
た同炭素原子から主鎖のq+1番目の炭素原子の位置に
機能性基としてジアセチレン基(−CH≡CH-CH≡CH−)1
03を持ち、同じく、同炭素原子から側鎖のt+1番目の
炭素原子の位置にジアセチレン基103′を持ち、さら
に、主鎖の末端にはビニル基104を設けた直鎖状炭化水
素分子からなる単分子膜105である。ここで、単分子膜
を形成する前の直鎖状炭化水素分子は、前記化学式のSi
原子側の末端がクロルシラン基(−SiCl3)となってお
り、化学吸着法もしくはラングミュアーブロジェット法
などの単分子膜形成法を用いて親水性膜たとえばSiO2
101表面で の結合を成し、単分子膜105を形成している。このと
き、直鎖状炭化水素分子末端基のビニル基(CH2=CH
−)104及び側鎖のメチル基(CH3−)106は基板表面に
並んで成膜される。(第2図a) 機能性を持たせるために前記単分子膜105に遠紫外光を
照射して主鎖及び側鎖に設けられたジアセチレン基同志
を反応させ、共役系を持つポリジアセチレン{−(−C
=C−C≡C−)m−}107を形成する。このポリジア
セチレンは電気伝導性を持ち、分子配線として利用が期
待され、同一面内で任意の方向に形成できる。この時、
ジアセチレンの存在密度が、従来の2倍となっているた
めポリジアセチレンを形成する光反応性は高く、また、
側鎖及び主鎖ともにポリジアセチレンを形成することか
らポリジアセチレンを形成する分子組織体内の歪も解消
される。
なお、第2の実施例を用いてもポリアセチレンを形成す
ることができる。この場合、ポリジアセチレンとポリア
セチレンの形成法の違いは直鎖状炭化水素分子及び側鎖
内にあるジアセチレン基の存在密度及び直鎖状炭化水素
分子の直立性による。すなわち、ジアセチレン基の存在
密度が高く、直鎖状炭化水素分子が直立した状態ではポ
リアセチレンが形成され、分子が比較的寝た状態ではポ
リジアセチレンが形成される。(第2図b) また、単分子膜105上にさらにポリジアセチレンを形成
するには、第1の実施例に示す方法と同じ方法により多
層の構造のポリジアセチレンを形成できる。
さらに、多層構造を形成するに際し各層にポリアセチレ
ン、ポリジアセチレンなどの機能性部を組み合わせて形
成しても良いことは自明である。
発明の効果 本発明のポリアセチレンの形成方法を用いることによ
り、ポリアセチレン形成時の反応性は格別に高まり、さ
らに、ポリアセチレンの形成により生じる内部の歪は皆
無となり、分子デバイスなどの分野に対する効果は大な
るものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図a〜dは本発明の第1の実施例であるポリアセチ
レンの形成方法を説明するための断面図、第2図a〜b
は本発明の第2の実施例であるポリジアセチレンの形成
方法を説明するための断面図である。 1……任意の基板、2……親水性膜(SiO2膜)、3……
シラン界面活性剤、4,4′……機能性基(アセチレン
基)、5,11……ビニル基、6……単分子膜、7……メチ
ル基、8……ポリアセチレン、9……電子ビーム,10…
…水酸基、100……任意の基板、101……親水性膜(SiO2
膜)、102……シラン界面活性剤、103,103′……機能性
基(ジアセチレン基)、104……ビニル基、105……単分
子膜、106……メチル基、107……ポリジアセチレン。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1つ以上の側鎖を有し、また、主鎖の一端
    にクロルシラン基を有し、かつ、主鎖および側鎖の任意
    の炭素・炭素結合の間に、光、熱、電子イオン等のエネ
    ルギーの官能基として1つ以上のアセチレン基またはジ
    アセチレン基を有した直鎖状炭化水素分子を複数個もち
    いて単分子膜を形成する工程と、光、熱、電子イオン等
    のエネルギービームを前記官能基に照射し、前記直鎖状
    炭化水素分子を重合させる工程を備えてなることを特徴
    としたポリアセチレンまたはポリジアセチレンの形成方
    法。
  2. 【請求項2】クロルシラン以外の1つ以上の末端に不飽
    和結合基を有した直鎖状炭化水素分子を用いて多層膜を
    形成することを特徴とした特許請求の範囲第1項記載の
    ポリアセチレンまたはポリジアセチレンの形成方法。
JP62309054A 1987-10-16 1987-12-07 ポリアセチレンまたはポリジアセチレンの形成方法 Expired - Lifetime JPH0735413B2 (ja)

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EP88117139A EP0312100B1 (en) 1987-10-16 1988-10-14 Process for producing a polyacetylene or polydiacetylene film
DE88117139T DE3882881T2 (de) 1987-10-16 1988-10-14 Verfahren zur Herstellung eines Polyacetylen- oder Polydiacetylenfilms.

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