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Construction of Supramolecular systems with mechanical property

具有机械性能的超分子体系的构建

基本信息

批准号：
20J23539
负责人：
米澤俊平
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

両親媒性分子や高分子の自己組織化は、生物学から材料科学までの学際領域において、魅力的な研究分野として活発に研究されている。これらの両親媒性物質は、広義では同じ構造を持っており、疎水性セグメントと親水性セグメントから作られている。近年、πスタッキングや水素結合、電荷移動(CT)相互作用、金属配位子など様々な方向性の非共有結合を利用して、主に有機溶媒中で多様な超分子材料が研究されている。これらの集合体のほとんどは、温度や濃度といったパラメーターで集合体の制御を行なっている。一方で、濃度や温度と同様に熱力学的に重要なパラメーターの一つである圧力に着目し、圧力によって分子集合体の制御に成功した例もいくつか散見される。特に、ポリビニルアルコール(PVA)の水溶液では、静水圧によってハイドロゲルやナノ粒子への不可逆的な変化をすることが知られている。そこで、多数の水素結合部位を有するラクトビオン酸とピレン、ナフタレンモノイミド(NMI)およびナフタレンジイミド(NDI)を色素として連結した分子を合成した。ピレンは電子豊富な電子ドナーとして、NMIおよびNDIは電子アクセプターとして働くことが知られている。これらの分子を用いることで、超分子ポリマー内で多様化された水素結合に対して圧力が与える影響を明らかにするとともに、分子内および分子間に存在するCT相互作用の圧力応答性を調べることで、分子内と分子間の相互作用へ圧力が与える影響の違いを明らかにすることを目的とした。

The study of molecular affinity and self-organization of polymers in biology, materials science and other fields is divided into two fields: research and development. The hydrophilic substance is hydrophilic and soluble in water, and the hydrophilic substance is hydrophilic in water. In recent years, the π-atom interaction, water binding, charge transfer (CT) interaction, the use of non-shared binding of metal ligands, and the study of supramolecular materials in organic solvents have been carried out. The temperature, concentration and control of the aggregates are discussed. The pressure, temperature and temperature of a single substance are important for the control of molecular aggregates. In particular, aqueous solutions of polyvinyl alcohol (PVA) are known to be irreversible under hydrostatic pressure. Most of the water-binding sites are composed of pigments and molecules. NMI and NDI are the most important elements in the electronic system. The interaction between molecules and molecules can be controlled by the interaction between molecules.