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超分子化学による主鎖型フラーレンポリマーの自在構造制御と機能発現

利用超分子化学对主链富勒烯聚合物进行自由结构控制和功能表达

基本信息

批准号：
13J02077
负责人：
平尾岳大
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

合成高分子材料の性質はモノマーユニットの組成や立体構造に依存する。従って，モノマーの組成や立体構造を精密に制御することができれば新たな特性を有する高分子材料を合成できると期待される。中でも，性質の異なる複数のモノマーを重合した共重合体は単一のモノマーからなる重合体と異なる物理物性を示すことが知られている。複数種類のモノマーユニットの配列を制御するためには重合反応に高い特異性が求められる。しかし，三種類のモノマーすべてに高い特異性を組み込むことは非常に困難である。そこで我々はこの課題を解決する手法として分子認識を用いることを考えた。我々の研究室ではビスカリックス[5]アレーンとフラーレン，ビスポルフィリンとトリニトロフルオレノンが非常に高選択的に包接錯体を形成することを見出している。また，ハミルトンらはハミルトン型レセプターが水素結合によりバルビツール酸誘導体と包接錯体を形成することを報告している。我々はこれら三種類のホストゲスト錯体に着目し，三つのホスト部位とゲスト部位を別々に組み込んだ三種類のモノマー分子を合成した。溶液中での超分子ポリマー生成を確認するため濃度別粘度測定を行った。その結果，それぞれ独立に溶かした溶液及び二種類混合した溶液の粘度は濃度を10mMまでの範囲でほとんど変化が見られなかった。ところが，三種類混合した溶液の粘度は濃度10mMで大きく上昇した。この結果から主鎖に三種類のモノマー分子の繰り返し配列構造を有する一次元の超分子ポリマーの生成が示唆された。固体状態における超分子ポリマーの生成確認のため､原子間力顕微鏡を用いた直接観察を行った。三種類のモノマーを混合した溶液を基盤の上にキャストし，観察したところ，一次元鎖の配列したポリマー様の組織が見られたことから､基盤上で超分子ポリマーの形成が示唆された。

The <s:1> properties of synthetic polymer materials are モノモノユニットユニットユニット <e:1> composition や three-dimensional structure に dependence する. 従って, モノマーの composition や three-dimensional structure を precision に suppression することができれば new たな features を have する polymer synthetic でをきると expect される. In でも, nature の different なる plural のモノマーを overlap した weigh fit は単 a のモノマーからなる heavy fit と different なる physical property を shown すことが know られている. The complex number of types is モノ, モノ, ユニット, ユニット, を, するために, するために, cocoincidence, 応に, high <s:1> specificity, が, められる. Youdaoplaceholder5 み込む, three types of モノ, モノ, すべてに, すべてに, high モノ specific を group み込む, に, と, すべてに, very に difficult である. そこで I 々はこの project をする gimmick として molecular recognition を with いることを exam えた. I 々の laboratory ではビスカリックス [5] アレーンとフラーレン, ビスポルフィリンとトリニトロフルオレノンが very high に sentaku に inclusion misprinted を form することを shows している. また, ハミルトンらはハミルトン type レセプターが water element combination によりバルビツール acid induced body と inclusion misprinted を form することを report している. I 々はこれら three kinds のホストゲスト misprinted に mesh し, three つのホスト parts とゲスをト parts don't 々に group み込んだ three kinds のモノマー molecular を synthetic した. In the solution, で <s:1> supramolecular ポリを formation を confirmation するため concentration viscosity measurement を line った. その results, それぞれ independent に soluble かした solution and び two kinds したのは viscosity concentration を 10 mm までの van 囲でほとんど variations change が see られなかった. Youdaoplaceholder0 たろがろが, a mixture of three types of <s:1> た solution, the <s:1> viscosity <e:1> increases significantly by 10 mm when the concentration is 10mMでたく. この results から master lock に three kinds のモノマー molecular の Qiao り return しを match column structure with する a yuan の supramolecular ポリマーの generated が in stopping された. Solid state における supramolecular ポリマーの generated confirmation のため, interatomic force 顕 micromirror を with いた観 directly examine を line った. Three kinds のモノマーを mixed しをた solution on the base plate of のにキャストし, 観 examine したところ, a yuan lock の match column したポリマー others see の organization がられたことから, base plate で supramolecular ポリマーの formation が sucking された.