分子の数・種類・配列が制御された階層性ブロック型超分子の創製

本課題では、マイクロ流体の直線運動量を超分子-分子反応のエネルギーとする独自の戦略を基軸として、超分子構造の特定の位置に望みの分子を選択的に接合させる技術の開発を目指した。既に2種類のペリレンビスイミド誘導体を用いて、ポリマー末端への分子衝突を駆動力としたAB型ジブロックポリマーの創製を報告している。そこで 2022年度は、これまでの知見を基に、ポルフィリン分子を用いたAB型ジブロックポリマーの創製を目指した。この実験により本系の一 般性が確かめられることを期待した。まず、水溶性ポルフィリンとして知られているTPPSポルフィリンを用い、超分子ポリマーを通常のサンプル管を用いた方法により調製した。このTPPS超分子ポリマーの溶液に、側鎖部の立体的が異なるTPPS誘導体（第２モノマー分子）を加え、混合溶液をマイクロチャンネルにインジェクションした。配向化した超分子ポリマーの片末端に第2モノマーが次々と連結す ることで異種分子接合部を持つABブロック構造が創製することを期待した。 マイクロチャンネルから流出した溶液の分光測定の結果、モノマーの添加量の増加に伴い、超分子ポリマーの成長反応が促進していることが明らかとなった。この結果は、第2モノマーがTPPS超分子ポリマーの末端に反応していることを示唆する。さらに、原子間力顕微鏡(AFM)を用いた構造解析の結果、期待した通り、TPPSポルフィリン末端に第２モノマーが選択的に結合していることが明らかとなった。さらにファイバー構造に沿った高さ解析の結果、第2モノマーはTPPS超分子ポリマーの片方の末端のみから異方的に成長していることも明らかとなっている。以上の結果より、当初期待した通り、マイクロ流体のエネルギーを用いた超分子末端と異種分子との接合が、分子骨格に依存せず様々なπ共役系分子で起きることが明確に示された。

本課題では、マイクロ流体の直線運動量を超分子-分子反応のエネルギーとする独自の戦略を基軸として、超分子構造の特定の位置に望みの分子を選択的に接合させる技術の開発を目指した。既に2種類のペリレンビスイミド誘導体を用いて、ポリマー末端への分子衝突を駆動力としたAB型ジブロックポリマーの創製を報告している。そこで 2022年度は、これまでの知見を基に、ポルフィリン分子を用いたAB型ジブロックポリマーの創製を目指した。この実験により本系の一 般性が確かめられることを期待した。まず、水溶性ポルフィリンとして知られているTPPSポルフィリンを用い、超分子ポリマーを通常のサンプル管を用いた方法により調製した。このTPPS超分子ポリマーの溶液に、側鎖部の立体的が異なるTPPS誘導体（第２モノマー分子）を加え、混合溶液をマイクロチャンネルにインジェクションした。配向化した超分子ポリマーの片末端に第2モノマーが次々と連結す ることで異種分子接合部を持つABブロック構造が創製することを期待した。 マイクロチャンネルから流出した溶液の分光測定の結果、モノマーの添加量の増加に伴い、超分子ポリマーの成長反応が促進していることが明らかとなった。この結果は、第2モノマーがTPPS超分子ポリマーの末端に反応していることを示唆する。さらに、原子間力顕微鏡(AFM)を用いた構造解析の結果、期待した通り、TPPSポルフィリン末端に第２モノマーが選択的に結合していることが明らかとなった。さらにファイバー構造に沿った高さ解析の結果、第2モノマーはTPPS超分子ポリマーの片方の末端のみから異方的に成長していることも明らかとなっている。以上の結果より、当初期待した通り、マイクロ流体のエネルギーを用いた超分子末端と異種分子との接合が、分子骨格に依存せず様々なπ共役系分子で起きることが明確に示された。