回転ユニットを用いた力学応答素子の創製

π共役有機分子に回転可能な部位を導入し、π面に対して1次元に集合させるとジャッキの構造となる。初期状態を縮んだ状態あるいは伸びた構造へと固定化する方法を検討する。その後、縮んだ状態あるいは伸びた構造から逆の動きを行わせることを、温度(熱振動)、分子認識、酸化還元等の刺激を用いて試みた。具体的には回転軸を有するポルフィリン誘導体を利用するコンセプトの元研究を遂行した。ポルフィリン誘導体は、m-トリアリール部位がエチニル基(回転軸)を介して修飾されたものを合成紙用いた。集合体を形成した場合エチニル基の回転によりポルフィリンπ平面間が最大2.5倍伸長する。目つによる伸縮応答、分子認識による伸縮応答を確認した後ことを受け、今後は、伸縮を可視化するために、液晶との混合系を検討する。また折尺、あるいは、アコーディオンの様に折りたたまれる高分子の合成を行った。ダブルデッカー型ポルフィリンと亜鉛ポルフィリンを繰り返し単位として有するポリマーは二官能性アミン(DABCO)の添加によりその構造が折りたたまれる。吸収スペクトル変化によりコモノマーの亜鉛ポルフィリン2分子(イントラポリマー)で1分子のDABCOを認識することが明らかとなった。電子顕微鏡により確認したところ、DABCO添加前に鎖状の高分子構造をとるダブルデッカー型ポルフィリンポリマーは、添加後には10-20nm程度の大きさのドット状の塊に変換されていた。これは、高分子が折りたたまれたことを示している。今後、伸縮応答をバルクまで増幅する方法論の開発が望まれる。

π共役有機分子に回転可能な部位を導入し、π面に対して1次元に集合させるとジャッキの構造となる。初期状態を縮んだ状態あるいは伸びた構造へと固定化する方法を検討する。その後、縮んだ状態あるいは伸びた構造から逆の動きを行わせることを、温度(熱振動)、分子認識、酸化還元等の刺激を用いて試みた。具体的には回転軸を有するポルフィリン誘導体を利用するコンセプトの元研究を遂行した。ポルフィリン誘導体は、m-トリアリール部位がエチニル基(回転軸)を介して修飾されたものを合成紙用いた。集合体を形成した場合エチニル基の回転によりポルフィリンπ平面間が最大2.5倍伸長する。目つによる伸縮応答、分子認識による伸縮応答を確認した後ことを受け、今後は、伸縮を可視化するために、液晶との混合系を検討する。また折尺、あるいは、アコーディオンの様に折りたたまれる高分子の合成を行った。ダブルデッカー型ポルフィリンと亜鉛ポルフィリンを繰り返し単位として有するポリマーは二官能性アミン(DABCO)の添加によりその構造が折りたたまれる。吸収スペクトル変化によりコモノマーの亜鉛ポルフィリン2分子(イントラポリマー)で1分子のDABCOを認識することが明らかとなった。電子顕微鏡により確認したところ、DABCO添加前に鎖状の高分子構造をとるダブルデッカー型ポルフィリンポリマーは、添加後には10-20nm程度の大きさのドット状の塊に変換されていた。これは、高分子が折りたたまれたことを示している。今後、伸縮応答をバルクまで増幅する方法論の開発が望まれる。