Synthesis of supramolecular polysulfide polymer and creation of functional materials

超分子聚硫聚合物的合成及功能材料的制备

• 批准号: 22H02145
• 负责人: 小林 裕一郎
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02145/
• 关键词: 硫黄; 硫黄ポリマー; 超分子; 超分子ポリマー; 配位結合

前年度の硫黄ポリマーを線上分子としたポリロタキサンの研究により、硫黄ポリマーへの超分子の概念は硫黄ポリマーの問題解決だけでなく、機能化へも有効であることが示された。本年度は、新たな超分子硫黄ポリマーとして、直鎖硫黄の両端に非共有結合部位を導入したモノマーを作成し、そのモノマーを非共有結合にて連結することで、主鎖型の超分子硫黄ポリマーを合成した。具体的には、直鎖硫黄の両端にビピリジン部位を導入し、そのビピリジンと銅イオンとの金属ーリガンド相互作用を用いることで世界で初めて主鎖型の超分子硫黄ポリマーを合成したことを報告した。超分子硫黄ポリマーの形成はSEM測定にて炭素と硫黄と銅の元素マッピングがSEM画像と同一の分布を示したことと、UV-Vis測定にてビピリジンと銅イオンを添加した際に新たなピークが生じたことから確認した。この際、ビピリジンと銅イオンの比率から、超分子硫黄ポリマーは直鎖型構造であることが示された。得られた主鎖型超分子硫黄ポリマーは、汎用の有機溶媒に可溶であることに加えて、通常の硫黄ポリマーより高分子量であった。これらの結果から、硫黄ポリマーにおいて超分子のコンセプトを導入することは、硫黄ポリマーの低分子量、不安定、溶媒へ不溶という欠点を克服するための有効な手法であることが示された。加えて、非共有結合の形成－解離が可逆な点を利用することで硫黄ポリマーの刺激によるポリマー形成－モノマーへの分解をコントロールでき、ケミカルリサイクルが可能であることも示した。

Before the annual の sulfur ポ リ マ ー を online molecular と し た ポ リ ロ タ キ サ ン の research に よ り, sulfur ポ リ マ ー へ の concept of supramolecular の は sulfur ポ リ マ ー の problem solving だ け で な く, functional へ も have sharper で あ る こ と が shown さ れ た. は this year, the new た な supramolecular sulfur ポ リ マ ー と し て, straight locks sulfur の struck the に lone combining site を import し た モ ノ マ ー を し, consummate そ の モ ノ マ ー を lone combining に て link す る こ と で type, main lock の supramolecular sulfur ポ リ マ ー を synthetic し た. Specific に は, straight locks sulfur の struck the に ビ ピ リ ジ ン parts を import し, そ の ビ ピ リ ジ ン と copper イ オ ン と の metal ー リ ガ ン ド を interaction with い る こ と で め the early で て master lock type の supramolecular sulfur ポ リ マ ー を synthetic し た こ と を report し た. Supramolecular sulfur ポ リ マ ー の form は SEM measurement に て carbon と sulfur と copper の element マ ッ ピ ン グ が SEM pictures と を and shown the same の distribution し た こ と と, determination of UV - Vis に て ビ ピ リ ジ ン と copper イ オ ン を add し た interstate に new た な ピ ー ク が raw じ た こ と か ら confirm し た. The ratio of <s:1> <s:1> interlayer and ビピリジ と と と copper-block <s:1> <e:1> ポリ ら and the supramolecular sulfur ポリ and <s:1> <s:1> direct locking type structure である とが とが とが shows された. Have ら れ た master lock type supramolecular sulfur ポ リ マ ー は, domestic の soluble in organic solvent に で あ る こ と に plus え て, usually の sulfur ポ リ マ ー よ り high molecular weight で あ っ た. こ れ ら の results か ら, sulfur ポ リ マ ー に お い て supramolecular の コ ン セ プ ト を import す る こ と は, sulfur ポ リ マ ー の low molecular weight, unrest, solvent insoluble へ と い う points less を overcome す る た め の is sharper な gimmick で あ る こ と が shown さ れ た. Add え て, the formation - dissociation of combining の が reversible な を using す る こ と で sulfur ポ リ マ ー の stimulus に よ る ポ リ マ ー form - モ ノ マ ー へ の decomposition を コ ン ト ロ ー ル で き, ケ ミ カ ル リ サ イ ク ル が may で あ る こ と も shown し た.

项目成果

2,2'-ビピリジンを有する硫黄含有ポリマーからなる超分子金属錯体の合成とその熱安定性評価

2,2-联吡啶含硫聚合物超分子金属配合物的合成及其热稳定性评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 板橋隆行;荒芝和也;栗山翔吾;西林仁昭;北野大輝・小林裕一郎・山口浩靖
• 通讯作者: 北野大輝・小林裕一郎・山口浩靖

２０２２年１１月 池田泉州銀行賞

2022年11月池田专修银行奖

Supramolecular sulfur-containing polymers with hydrogen bonding

• DOI: 10.1080/17415993.2023.2183773
• 发表时间: 2023-03
• 期刊: Journal of Sulfur Chemistry
• 影响因子: 2.2
• 作者: Yuichiro Kobayashi;Yuki Yamagishi;Ryuto Nishimura;Chun-Lin Xiao;Daiki Kitano;Akiyoshi Horiguchi;Shun Hashimoto;H. Yamaguchi

新規硫黄ポリマーの合成とその物性評価

新型硫聚合物的合成及其物理性能评价

• 发表时间: 2022
• 作者: Shigemitsu Hajime;Ohkubo Kei;Sato Kazuhide;Bunno Asuka;Mori Tadashi;Osakada Yasuko;Fujitsuka Mamoru;Kida Toshiyuki;Akiyoshi Horiguchi・Yuichiro Kobayashi・Hiroyasu Yamaguchi;Yuko Ikeda;礒 彩香，佐藤 康平，下村 武史，佐藤 哲也， 勝又 まさ代;原 光生;小林裕一郎・堀口顕義・西村龍人・橋本駿・山口浩靖
• 通讯作者: 小林裕一郎・堀口顕義・西村龍人・橋本駿・山口浩靖

エポキシモノマーと直鎖硫黄ユニットとの重縮合による硫黄含有ポリマーの合成

环氧单体与直链硫单元缩聚合成含硫聚合物

• 发表时间: 2022
• 作者: 堀口顕義・小林 裕一郎・山口浩靖