超分子化学を基盤とするフラーレンポリマーの合成と機能制御

基于超分子化学的富勒烯聚合物的合成与功能控制

• 批准号: 19022024
• 负责人: 灰野 岳晴
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19022024/
• 关键词: フラーレン; 超分子; ポリマー; カリックスアレーン; 包接錯体

フラーレンポリマーはエレクトロニクス, エネルギーなどの分野で新規炭素材料の基盤分子として注目を集めている。フラーレンポリマーの合成法として, これまでフラーレンを直接重合させる方法が報告されているが, フラーレンが対象性の高い構造を有していることから, 生じてくるポリマーの構造を予め設計することは極めて難しい。近年, ポリマー構造を合成する手法として, 可逆的な非共有結合を利用した自己集合が注目されている。この方法は既存の有機合成では成しえないような複雑な分子配列を容易に構築できることから, 超分子ポリマーの合成に利用されるようになってきた。我々は非共有結合を基盤とした自己集合が超分子フラーレンポリマーの合成に利用できると考えた。今回, カリックス[5]アレーンとフラーレンの分子間相互作用を利用して, 超分子フラーレンポリマーの合成を計画した。具体的に, ダンベル型フラーレン誘導体1とフラーレン結合部位を二つもつテトラキスカリックス[5]アレーン誘導体2を設計した。19年度は固体状態における超分子ポリマーの形態の新たな制御法と溶液中における重合構造について検討を行った。1と2の混合比を変化させることにより, 固体状態で形成される超分子ポリマーの形態が制御可能であることを明らかにした。また, 溶液中において可逆的結合で生成しているこの超分子ポリマーのサイズを動的光散乱により検討したところ, トルエン中で約1.2マイクロメーター程度の高い重合度をもつポリマーが生成していることがわかった。ポリマーの結合力が非共有結合であることを考えれば, 驚くべき結果である。20年度はフラーレンを有するポリマーの超分子架橋反応によるポリマーの物性制御について検討した。フラーレンを含むポリアセチレンにホスト分子1を加えると顕著な分子量の増加を確認した。本研究成果は非共有結合を利用した分子量制御により, ポリマーの巨視的な物性の制御法の新たな指針となると確信する

富勒烯聚合物吸引了电子和能量领域，作为新碳材料的基础分子。作为合成富勒烯聚合物的一种方法，已经报道了直接聚合富勒烯的方法，但是由于富勒烯具有高度靶向的结构，因此很难提前设计所得聚合物的结构。近年来，使用可逆的非共价键的自组装吸引了作为合成聚合物结构的一种方法。该方法在合成超分子聚合物的合成中越来越有用，因为它可以轻松构建复杂的分子排列，而这些分子排列无法通过现有的有机合成来实现。我们认为，非共价基于键的自组装可用于合成超分子富勒烯聚合物。在本文中，我们计划使用Calix [5]领域和富勒烯之间的分子间相互作用合成超分子富勒烯聚合物。具体而言，我们设计了一个哑铃形富勒烯衍生物1和一个四烯衍生物2，该衍生物2具有两个富勒烯结合位点。在2019年，我们研究了控制固态上超分子聚合物形式和溶液中聚合结构的新方法。通过改变1和2的混合比，可以控制以固态形成的超分子聚合物的形态。此外，当我们研究了该超分子聚合物的大小，该聚合物是由溶液中可逆键产生的时，我们发现在甲苯中产生了高度聚合（约1.2微米）的聚合物。鉴于聚合物的键合强度是非共价的，这是一个令人惊讶的结果。在2018财年，我们通过超分子交联反应与富勒烯烯的超分子交联反应来调查聚合物的物理性质。将宿主分子1添加到包含富勒烯的聚乙炔中，证实了分子量的显着增加。我们认为，这项研究结果将为通过非共价键控制分子量来控制聚合物的宏观物理特性。

项目成果

Structure and guest dynamics for calix[4]arene derivative inclusion compounds

杯[4]芳烃衍生物包合物的结构和客体动力学

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Molecular Structure 833・1-3
• 作者: Kawaguchi;Takamoto
• 通讯作者: Takamoto

オキシエチレン鎖を導入したトリスフェニルイソオキサゾイルベンゼン誘導体の自己集合

引入氧乙烯链的三苯基异恶唑酰苯衍生物的自组装

• 发表时间: 2008
• 作者: Haino;Takeharu;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴
• 通讯作者: 灰野岳晴

金属キレートによる不斉補助試薬の配座制御を利用した二級アルコールの絶対配置決定

使用金属螯合物对手性辅助试剂进行构象控制来测定仲醇的绝对构型

• 发表时间: 2007
• 作者: 三木絵梨子;小林憂佳;岩本啓;灰野岳晴;深澤義正
• 通讯作者: 深澤義正

[3]ロタキサン合成における環状構造単位を連結した効果

[3] 轮烷合成中环状结构单元连接的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: 岩本啓;八和田雪美;大宅徹;灰野岳晴;深澤義正
• 通讯作者: 深澤義正

超分子化学と基盤とするフラーレンボリマーの合成と機能制御, 次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能

基于超分子化学的富勒烯聚合物的合成与功能控制、超分级控制和新一代共轭聚合物的创新功能

• 发表时间: 2009
• 作者: Haino;Takeharu;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;灰野岳晴;三木絵梨子;西 沙織;田中 正洋;塩 秀美;灰野岳晴;岩本 啓;塩 秀美;灰野岳晴;高柳 麗;Takeharu Haino;Hajime Iwamoto;田中 正洋;三木 絵梨子;西 沙織;高柳 麗;塩 秀美;西 沙織;塩秀美;斎藤博史;三木絵梨子;灰野岳晴;灰野岳晴;Takeharu HAINO;Takeharu HAINO;灰野岳晴
• 通讯作者: 灰野岳晴