JAIST Repository: ポリビチアゾールの結晶構造解析
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(2) ポリビチアゾールの結晶構造解析 村瀬 誠. (佐々木研究室). 【はじめに】 複素環を持つ導電性高分子は安定性が高い。しかし、導電性能を上げるための分子設計の 結果、分子鎖は剛直になり、溶融も溶解しないような材料が増えてきた。一般には結晶性 が低く試料が粉末であることなどのためＸ線構造解析は困難である。本研究では一連の head-to-head 型のポリビチアゾールの構造を調べた。 【実験】 試料は山本隆一氏 (東工大) より提供された。Ｘ 線測定には対称反射法を用いた。標準的な結合 距離および結合角の分子構造モデルに基づいて linked-atom Rietveld 法により解析を行なった。 【結果】 Ｘ線回折曲線の特徴から PBuBTz と PHepBTz は層構造をとることが分かった。層のく り返し周期を側鎖アルキル基の炭素数に対してプロットしたところ（図１） 、傾きは CH2 単位あたり 2:0 A であることが分かった。隣あった層の間で側鎖が入り込む構造では、こ A/CH2である。これより、PBuBTz および PHepBTz の層構造は、 の傾きは最大でも 1.25 側鎖が入り込まない end-to-end 型であり、側鎖アルキル基の平均的な方向は層面に垂直 な方向から cos01 (2:0=2:5) 35 傾いていることが分かった。結晶構造を図２に摸式的に 示す。チアゾール環（図中の長方形）からなる主鎖は剛直であり face-to-face 型にスタッ A である。また、側鎖の合理的なパッキングのためには、分 クし、その間隔は b=2 = 3:6 子鎖は c=2 ずつ高さがずれると考えられる。主鎖間のアルキル側鎖は乱れた層構造になっ ており、そのＸ線回折曲線を求めるために、アルキル側鎖の根元部分は固定し、側鎖の各 CH2基の回転によるＸ線回折のシュミレーションを行なった。PBTz は側鎖がないため、 上記の２つの物質とは異なる構造をとる。これらの構造については linked -atom Rietveld 法により、実測と計算のＸ線回折曲線間で良い一致が得られた。. . 図１ 層間隔の側鎖炭素数依存性 keywords. 図２ PHepBTz の c 軸投影図. ポリビチアゾール, 結晶構造解析, linked-atom Rietveld 法. Copyright c 1999 by Makoto Murase.
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