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円偏光発光性キラル高分子の開発

Research Project

Project/Area Number 13J02727
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

渡辺 顕士  北海道大学, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsポリフルオレン / 円偏光 / キラリティ / 円偏光発光 / 励起状態 / ハイパーブランチ
Outline of Annual Research Achievements

光励起過程で非対称性が増幅される、高効率な円偏光発光を示す高分子材料の開発と非対称性増幅の機構解明を目的として研究を行なった。
これまでの研究より、高効率な円偏光発光性ポリフルオレンとしては、分岐構造を持つポリフルオレンビニレン誘導体である、ハイパーブランチ型ポリ(9-ネオメンチル-9-ペンチルフルオレン-2,4,7-ビニレン) (HB-PFV)が特に優れていることが分かった。フルオレン-ビニレン構造が特に高効率円偏光発光に寄与していることが示唆された。このため、構造を簡素にした低分子量モデル化合物の合成と、それらを用いて非対称性増幅の知見を得ることを試みた。
低分子量モデル化合物として、HB-PFVの2、3、4量体モデルを合成した。これらに含まれるビニレン基は1H NMR測定より99 %以上がトランス形であることが示唆された。UV、CD測定より、いずれのモデル化合物も最大で10のマイナス4乗オーダーの基底状態非対称性を有することが明らかとなった。
また、紫外円偏光発光性高分子の開発を目的として、2-ビニル-9-ネオメンチル-9-ペンチルフルオレンを合成し、ラジカル重合によってキラル側鎖を持つビニルポリマーP2VNPFを得た。重合条件の検討により、メタノール不溶性の高分子量成分(数平均分子量4,400、多分散度3.3)が転化率80 %で得られた。このポリマーはUV測定において約280 nmに吸収極大を示し、CD測定においてUV吸収極大に対応する領域で10のマイナス4乗オーダーの非対称性を示した。蛍光測定では約330 nmに蛍光極大を持つ紫外発光を示した。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Gigantic chiroptical enhancements in polyfluorene copolymers bearing bulky neomenthyl groups : importance of alternating sequences of chiral and achiral fluorene units2014

    • Author(s)
      Kento Watanabe, Yasuhito Koyama, Nozomu Suzuki, Michiya Fujiki and Tamaki Nakano
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 5 Issue: 3 Pages: 712-717

    • DOI

      10.1039/c3py01442h

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Synthesis and Structure of Chiral Fluorene-based Polymers for Circularly Polarized Emission2014

    • Author(s)
      Kento WATANABE, Yasuhito KOYAMA, Tamaki NAKANO
    • Organizer
      The 3rd Frontier Chemistry Center International Symposium "Challenges at the Frontier Of Chemical Science"
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-06-13 – 2014-06-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 枝分かれキラルポリフルオレン誘導体の合成と特性2014

    • Author(s)
      渡辺顕士、小山靖人、中野環
    • Organizer
      第63回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ハイパーブランチ型主鎖構造を有する光学活性ポリフルオレン誘導体の合成と物性2013

    • Author(s)
      渡辺 顕士、小山 靖人、中野 環、鈴木 望、藤木 道也
    • Organizer
      第62回高分子討論会
    • Place of Presentation
      石川、金沢大学
    • Year and Date
      2013-09-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ハイパーブランチ型光学活性ポリフルオレン誘導体の合成と円偏光発光特性2013

    • Author(s)
      渡辺 顕士、小山 靖人、中野 環、鈴木 望、藤木 道也
    • Organizer
      第62回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      京都、京都国際会議場
    • Year and Date
      2013-05-31
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://polymer.cat.hokudai.ac.jp/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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