Synthesis of intramolecularly cross-linked block copolymers for controlling the self-assembled nanostructures

• Project/Area Number: 15K17862
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Polymer chemistry
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Isono Takuya 北海道大学, 工学研究院, 助教 (70740075)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2015: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 分子内架橋 / ブロックコポリマー / メタセシス反応 / 自己組織化 / ミクロ相分離 / ミセル

Outline of Final Research Achievements

Block copolymers (BCPs) carrying olefinic side chains were subjected to the olefin metathesis reaction using Grubbs 2nd generation catalyst under highly diluted condition to produce the intramolecularly cross-linked BCPs. The self-assembly behaviors of the intramolecularly cross-linked products and their parent BCPs were evaluated in terms of micellization in water and microphase separation in the bulk. Importantly, it was found that the size and morphology of the resultant self-assembled nanostructures can be tuned by the degree of cross-linking. This would be very interesting as a new approach to control the self-assembly behaviors without changing the molecular weight and monomer composition of the BCP.

Research Products

• [Journal Article] Intramolecular olefin metathesis as a robust tool to synthesize single-chain nanoparticles in a size-controlled manner (2016)
  • Author(s): 渡部航大；田中涼斗；高田健司；Myung-Jin Kim；Jae-Suk Lee；田島健次；磯野拓也；佐藤敏文
  • Journal Title: Polymer Chemistry Volume: 7 Issue: 29 Pages: 4782-4792
  • DOI: 10.1039/c6py00795c
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 両親媒性ブロック共重合体の分子内架橋と水中自己組織化 (2017)
  • Author(s): 田中涼斗；渡部航大；磯野拓也；山本拓矢；田島健次；佐藤敏文
  • Organizer: 化学系学協会北海道支部2017年冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
  • Year and Date: 2017-01-18
• [Presentation] Synthesis of Single-Chain Nanoparticles via Ru-Catalyzed Intramolecular Olefin Metathesis (2016)
  • Author(s): 田中涼斗；渡部航大；磯野拓也；山本拓矢；田島健次；佐藤敏文
  • Organizer: The 23rd International SPACC Symposium
  • Place of Presentation: 岡山理科大学（岡山市）
  • Year and Date: 2016-11-22
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 分子内オレフィンメタセシスに基づく単分子ナノ粒子合成法の確立 (2016)
  • Author(s): 渡部航大；田中涼斗；磯野拓也；田島健次；佐藤敏文
  • Organizer: 第 6 回 CSJ 化学フェスタ 2016
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • Year and Date: 2016-11-14
• [Presentation] Synthesis and characterization of the intramolecularly cross-linked amphiphilic block copolymers (2016)
  • Author(s): 田中涼斗；渡部航大；磯野拓也；山本拓矢；田島健次；佐藤敏文
  • Organizer: Taiwan-Japan Bilateral Polymer Symposium 2016
  • Place of Presentation: 新竹市（台湾）
  • Year and Date: 2016-09-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Size-Controlled Synthesis of Single-Chain Nanoparticles via Intramolecular Olefin Metathesis (2016)
  • Author(s): 渡部航大；田中涼斗；磯野拓也；田島健次；Jea-Suk Lee；佐藤敏文
  • Organizer: 10th Korea-Japan Joint Symposium on Polymer Science 2016
  • Place of Presentation: 光州市（韓国）
  • Year and Date: 2016-09-01
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 分子内架橋構造を有する両親媒性ブロック共重合体の合成と自己組織化 (2016)
  • Author(s): 田中涼斗；渡部航大；磯野拓也；田島健次；佐藤敏文
  • Organizer: 2016年夏季研究発表会
  • Place of Presentation: 室蘭工業大学（室蘭市）
  • Year and Date: 2016-07-23
• [Presentation] 分子内オレフィンメタセシスによる単分子ナノパーティクルのサイズ選択的合成 (2016)
  • Author(s): 渡部航大；田中涼斗；磯野拓也；田島健次；佐藤敏文
  • Organizer: 第 65 回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（神戸市）
  • Year and Date: 2016-05-27
• [Presentation] オレフィンメタセシス反応によるジブロックコポリマーの分子内架橋 (2016)
  • Author(s): 田中涼斗；渡部航大；磯野拓也；田島健次；佐藤敏文
  • Organizer: 第65回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（神戸市）
  • Year and Date: 2016-05-25
• [Presentation] 分子内オレフィンメタセシスによる単分子ナノパーティクルのサイズ選択的合成 (2016)
  • Author(s): 渡部航大; 田中涼斗; 磯野拓也; 田島健次; 佐藤敏文
  • Organizer: 第 65回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（神戸市）
  • Year and Date: 2016-05-25
• [Presentation] オレフィンメタセシス反応によるジブロックコポリマーの分子内架橋 (2016)
  • Author(s): 田中涼斗; 渡部航大; 磯野拓也; 田島健次; 佐藤敏文
  • Organizer: 第 65回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（神戸市）
  • Year and Date: 2016-05-25
• [Presentation] 分子内オレフィンメタセシスを用いた単分子ナノ粒子合成法の確立 (2016)
  • Author(s): 渡部航大; 田中涼斗; 磯野拓也; 田島健次; 佐藤敏文
  • Organizer: 第 50 回高分子学会北海道支部研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
  • Year and Date: 2016-01-21
• [Presentation] オレフィンメタセシス反応による分子内架橋ブロックコポリマーの合成 (2016)
  • Author(s): 田中涼斗; 渡部航大; 磯野拓也; 田島健次; 佐藤敏文
  • Organizer: 第 50 回高分子学会北海道支部研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
  • Year and Date: 2016-01-21
• [Presentation] ポリメタクリレートの分子内架橋によるサイズ制御された単分子ポリマーナノ粒子の合成 (2016)
  • Author(s): 渡部航大; 田中涼斗; 磯野拓也; 田島健次; 佐藤敏文
  • Organizer: 日本化学会北海道支部 2016 年 冬季研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市）
  • Year and Date: 2016-01-19
• [Presentation] Synthesis of Polymethacrylate-Based Single Chain Nanoparticles via Intramolecular Metathesis Reaction (2015)
  • Author(s): 渡部航大; 田中涼斗; 磯野拓也; 田島健次; 佐藤敏文
  • Organizer: Japan Korea Joint Symposium 2015
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場（北九州市）
  • Year and Date: 2015-10-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ポリメタクリレートの分子内架橋によるサイズ制御された単分子ポリマーナノ粒子の合成 (2015)
  • Author(s): 渡部航大; 磯野拓也; 田島健次; 佐藤敏文
  • Organizer: 第 5 回 CSJ 化学フェスタ 2015
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
  • Year and Date: 2015-10-13
• [Presentation] ポリメタクリレートの分子内メタセシス反応による単分子ポリマーナノパーティクルの合成 (2015)
  • Author(s): 渡部航大; 田中涼斗; 磯野拓也; 田島健次; 佐藤敏文
  • Organizer: 2015 年度北海道高分子若手研究会
  • Place of Presentation: 定山渓グランドホテル瑞苑（札幌市）
  • Year and Date: 2015-08-28
• [Presentation] 側鎖オレフィンのメタセシス反応による分子内架橋ポリメタクリレートの合成 (2015)
  • Author(s): 渡部航大; 高田健司; 磯野拓也; 田島健次; 佐藤敏文
  • Organizer: 日本化学会北海道支部 2015 年 夏季研究発表会
  • Place of Presentation: 北海道教育大学函館校（函館市）
  • Year and Date: 2015-07-18
• [Presentation] 分子内メタセシス反応によるサイズ制御された単分子ナノパーティクルの合成 (2015)
  • Author(s): 渡部航大; 高田健司; 磯野拓也; 田島健次; 佐藤敏文
  • Organizer: 第 64 回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（札幌市）
  • Year and Date: 2015-05-27