蛍光性ラジカル前駆体を分子プローブとする高分子の力学的分子鎖切断解析

使用荧光自由基前体作为分子探针进行聚合物的机械分子链断裂分析

• 批准号: 22KJ1333
• 负责人: 山本 拓実
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1333/
• 关键词: メカノケミストリー; 分子プローブ; 電子スピン共鳴; メカノラジカル; 蛍光発光; DFT計算; 置換基効果; 高分子

高分子は曲げや圧縮、超音波などの力学的な刺激によって分子鎖が切断され、メカノラジカルと呼ばれる反応活性なラジカル種を生成し劣化していく。本研究では、高分子の力学的刺激による劣化現象の詳細な調査実現にあたり、蛍光性ラジカル前駆体であるジアリールアセトニトリル (DAAN) を分子プローブに用いた新たなメカノラジカル検出手法の確立を目的に研究を行っている。2022年度は、分子プローブの設計指針確立を目指し、異なる官能基を有するジアリールアセトニトリル誘導体を20種類以上合成し、そのメカノラジカル検出能および蛍光特性について実験化学と計算化学を組み合わせながら詳細な解析を行った。具体的には、メカノラジカル検出能については電子スピン共鳴 (ESR) 測定によるラジカル量の定量評価を行い、発光特性については固体蛍光スペクトル測定を行い評価した。さらに、密度汎関数理論 (DFT) 計算によって、分子プローブの分子の軌道エネルギーやメカノラジカル検出に必要な結合解離エンタルピーを算出した。現在までの検討で、DAAN誘導体の置換基を変化させ、「メカノラジカルとプローブの反応性」「発生するラジカルの熱力学的安定性」「ラジカル中心の立体的保護による速度論的安定性」を調整し、メカノラジカル検出能を制御できることが明らかになった。また、蛍光特性についてはラジカル種の蛍光波長をDFT計算によって予測可能なことが示唆された。新規に開発した分子プローブを用いて、代表的なエンジニアリングプラスチックであり高い耐衝撃性が知られているポリカーボネート由来のメカノラジカルを検出可能かを調査した。その結果、ゲル浸透クロマトグラフィー (GPC) で観測することが困難な初期の分子鎖切断を検出できることが明らかになった。これらの研究成果については論文にまとめ、本年度末に1報の投稿を完了、1報が投稿準備中となっている。

Polymer koji, ultrasonic wave, mechanical stimulation, molecular cutoff, and molecular cutoff. In this study, the stimulation of polymer mechanics showed that there was no significant difference between the two groups in this study. in this study, the stimulation of polymer mechanics was studied in this study. in this study, the stimuli of polymer mechanics and polymer mechanics were analyzed in this study. in this study, the stimuli of polymer mechanics and polymer mechanics were used in this study. In the year 2022, there are more than 20 kinds of synthetic materials, which can be used to improve optical properties, chemical calculation, chemical calculation, chemistry, chemistry The specific equipment and equipment can be measured by the ESR, the quantitative measurement, the optical characteristic measurement, the solid phase measurement, the determination, the determination, the measurement, the measurement. The mathematical theory of density and density (DFT) is used to calculate the data, and the molecular method is used to calculate the data. At present, the system of DAAN equipment is very sensitive to the stability of mechanics, the stability of the system, the stability of the speed theory, and the stability of the speed theory. The optical properties are different from each other. The wavelength of the light is calculated by DFT. According to the new regulations, there is a general information system, and the representative is responsible for a high level of tolerance. The reason for this is that there is a possibility that it is possible. The results showed that the molecular cut-off method was used in the early stage of the disease, and the results showed that there was no significant difference between the two groups. The results showed that there was no significant difference between the two groups in the early stage of the disease. The results showed that the molecular cut-off method was used in the early stage of the disease. In the end of this year, the submission of one report has been completed, and the submission of one report is in preparation for submission.

项目成果

メカノラジカルを検出可能な蛍光ラジカル前駆体の分子設計

可检测机械自由基的荧光自由基前体的分子设计

• 发表时间: 2022
• 作者: 山本拓実;青木大輔;大塚英幸
• 通讯作者: 大塚英幸

Visualization and Quantitative Evaluation of Mechanoradicals Using Fluorescent Radical Precursors in the Bulk State

使用散装状态的荧光自由基前体对机械自由基进行可视化和定量评估

• 发表时间: 2022
• 作者: Takumi Yamamoto; Daisuke Aoki;Hideyuki Otsuka
• 通讯作者: Hideyuki Otsuka

高分子メカノケミカル反応を利用した多様な官能基を有する準安定蛍光ラジカルの設計と評価

利用聚合物机械化学反应设计和评估具有各种官能团的亚稳态荧光自由基

• 发表时间: 2022
• 作者: 藤原弘和;寺嶋健成;大槻純也;竹森那由多;H. O. Jeschke;脇田高徳;矢野佑幸;細田渉;片岡範行;照屋淳志;垣花将司;辺土正人;仲間隆男;大貫惇睦;矢治光一郎;原沢あゆみ;黒田健太;辛埴;堀場弘司;組頭広志;村岡祐治;横谷尚睦;山本拓実
• 通讯作者: 山本拓実

多様な官能基を有する蛍光ラジカルの設計と開発

多种官能团荧光自由基的设计与开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 山本拓実;青木大輔;大塚英幸
• 通讯作者: 大塚英幸

高分子鎖切断の可視化を志向した蛍光ラジカル前駆体の設計

用于聚合物断链可视化的荧光自由基前体的设计

• 发表时间: 2022
• 作者: 山本拓実;大塚英幸
• 通讯作者: 大塚英幸