力学的刺激に応じて可逆な色調変化を示す高分子材料

响应机械刺激而表现出可逆颜色变化的聚合物材料

• 批准号: 17K14539
• 负责人: 杉野 寛佳
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17K14539/
• 关键词: クロミズム; キノイド構造; 温度変化; 高分子; 外部刺激; 分子構造の相互変換

本研究では、外部刺激に応答して可逆なクロミズム挙動を示す高分子材料の創出を行い、高分子中にクロミズム部位を組み込む材料設計のコンセプトの有効性を明らかにすることを目的として行われたものである。そのため、まず外部刺激（温度変化や力学的刺激等）に対し、可逆な応答性・色調変化を示すようなナフトジチオフェンおよびベンゾジチオフェン型キノイド分子の合成を中心に研究を展開した。直線状ナフトジチオフェン型キノイド分子は、先に報告された屈曲型ナフトジチオフェン型キノイド分子と類似の構造変化およびクロミズム挙動を示すことが予備実験により明らかとなっている。そこで、まず申請者はこの直線状ナフトジチオフェン型キノイド分子の大量合成を目的として研究を開始した。最終目的物の合成までは至らなかったものの、途中段階の合成条件の変更により、合成中間体を収率よく合成することが可能となった。次いで、直線状ベンゾジチオフェン型キノイド分子の合成を行い、クロミズム挙動の温度依存性の調査を行った。合成したベンゾジチオフェン型キノイド分子は極低温においてクロミズム挙動を示すことを低温紫外可視吸収スペクトル測定および低温ＮＭＲ測定により明らかにした。さらに、クロミズムを示す温度はキノイド分子に導入するアルキル鎖の長さに依存し、より長いアルキル鎖を有するベンゾジチオフェン型キノイド分子がより高い温度でクロミズム挙動を示すことを明らかにした。

This study demonstrates the creation and operation of polymer materials in response to external stimuli, the organization of polymer sites, and the effectiveness of material design. The central research on the synthesis of molecules in response to external stimuli (temperature and mechanical stimuli, etc.) is carried out. The linear shape of the molecule is similar to the structure of the molecule, and the structure of the molecule is similar to that of the molecule. The applicant has begun his research on the synthesis of a large number of linear molecules. The synthesis of the final target product is not easy, and changes in the synthesis conditions in the intermediate stages make it possible to synthesize synthetic intermediates at high yields. Second, the synthesis of linear molecules and the investigation of temperature dependence of molecular motion were carried out. The synthesis of these molecules is characterized by ultra-low temperature visible absorption measurements and cryogenic NMR measurements. In addition, the temperature of the sample is determined by the temperature of the sample and the temperature of the sample.