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高次構造により時間発展性を制御できる超分子ポリマーの創製と応用

高阶结构控制时间演化的超分子聚合物的制备及应用

基本信息

批准号：
22KJ0486
负责人：
玉木健太
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Chiba University
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

项目摘要

本申請研究は、螺旋状超分子ポリマーのアンフォールディングおよび鎖間凝集に起因する時間発展的な結晶化（構造転移）現象の解明と、光応答性の付与による新奇機能性分子集合体システムの構築を目的としている。これまでは螺旋状超分子ポリマーの自発的結晶化のメカニズムを探求してきたが、本年度はさらに系に光応答性を組み込むべく、フォトクロミック化合物であるアゾベンゼンを導入した新規化合物を複数設計し、それぞれの分子の自己集合挙動や光応答性について各種分光測定や顕微鏡観察、X線回折/散乱測定を利用して多角的に調査した。新規に合成した分子のうち、一つは狙い通りオリジナルの超分子ポリマーと同様の時間発展的な構造転移現象を引き起こし、さらに紫外光照射に伴うアゾベンゼンのtrans-cis光異性化を利用した主鎖のアンフォールディングにより、この構造転移現象を任意のタイミングで誘発させられることが明らかになった。この結果については、オリジナルの系と合わせて現在学術論文の執筆を続けている。一方で、他のアゾベンゼン含有分子についてはオリジナルの系とは異なり、水素結合指向型の超分子多形現象を示し、アゾベンゼンのtrans-cis異性化を利用することでこの多形を可逆的に制御できることが明らかになった。この結果については現在外部の研究機関との共同研究も含めて詳細な測定を進めており、2023年度中の学術論文掲載を目標に執筆を続けている。

The present application aims to study the elucidation of crystallization (structural shift) phenomena due to the time-evolution of helicoidal supramolecular aggregates and the assignment of photoresponsivity to novel functional molecular aggregates. This year, we have introduced a new method for the synthesis of photo-responsive compounds, including the design of a plurality of compounds, the self-assembly of molecules, and the photo-responsive determination of various spectroscopic measurements, micro-microscopy, X-ray reflection/scattering measurements. The new regulation introduces the structural shift phenomenon of supramolecular transition and time evolution of isotype in synthesis, ultraviolet irradiation and trans-cis photoanisotropy, and makes use of the main lock of supramolecular transition and structural shift phenomenon. The result is that the author of academic papers is now in the process of writing. A new type of supramolecular polymorphism is proposed, which is composed of molecules, molecules and molecules. The results of this research are now available from external research institutions, including detailed measurements, and academic papers published in 2023.