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らせん状ポリマーブラシの局所構造および力学特性解析

Research Project

Project/Area Number 16J06889
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

佐藤 雅尚  九州大学, 工学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsポリマーブラシ / らせん高分子 / 表面開始リビングアニオン重合 / 包接錯体 / らせん構造 / フラーレン / 螺旋構造
Outline of Annual Research Achievements

本研究は,片末端が基材表面に対して高密度に固定化された,らせん状ポリマーの構造および力学物性に関する詳細な知見を得ることを目的としている.これま
でに表面開始リビングアニオン重合法に基づき新規らせん状ポリマーブラシの創製およびそのらせん構造の分子包接能評価を成し遂げている.
本年度は,らせん状ポリマーブラシに対するさらなる機能性付与を実現するために,ポリマーブラシの側鎖部位への分子導入を試みた.これまでに報告されているポリマーブラシの側鎖部位への機能性付与は,ポリマーブラシ調製時に用いるモノマー種の選択により達成される.一方で,側鎖に機能性部位を有するモノマーは,反応性,溶解性などの観点から重合手法に限界がある.側鎖にカルボニル基を有するPMMAは,種々のアルコール,アミンなどと水素結合を形成する.そこで表面開始リビングアニオン重合法に基づき調製したPMMAブラシに対して,機能性部位を有するアルコールを相互作用させることにより,らせん状ポリマーブラシ側鎖への機能付与を目指した.キラル化合物とメタクリレート系高分子の分子間相互作用に基づくらせん構造形成におよぼす立体規則性の影響を評価するためのモデル系として,様々な立体規則性を有するPMMAを調製しその構造解析を行った.温度変調型の核磁気共鳴(NMR)および赤外吸収分光(IR)測定に基づき,PMMAとキラル分子が水素結合により相互作用を生じていることを明らかにした.キラル分子と相互作用を生じたPMMAをスピンキャスト法により製膜し,円偏光二色性(CD)および振動円二色性(VCD)測定に基づき構造解析を行った結果,アルコール化合物と相互作用したPMMAは立体規則性に応じて異なる構造を形成することが明らかとなった.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] 清華大学(台湾)/交通大学(台湾)(その他の国・地域 台湾)

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  • [Journal Article] Preparation of polymer brushes with well-controlled stereoregularity and evaluation of their functional properties2018

    • Author(s)
      Hirai Tomoyasu、Sato Masanao、Kato Tomoki、Shimamoto Hitoshi、Uno Kiyu、Otozawa Nobuyuki、Takahara Atsushi
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 50 Issue: 10 Pages: 931-939

    • DOI

      10.1038/s41428-018-0078-y

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      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Preparation of High-Density Polymer Brushes with a Multihelical Structure2018

    • Author(s)
      Kato Tomoki、Sato Masanao、Shimamoto Hitoshi、Uno Kiyu、Yokomachi Kazutoshi、Konishi Yuko、Kamitani Kazutaka、Nishibori Maiko、Ohta Noboru、Ishige Ryohei、White Kevin L.、Otozawa Nobuyuki、Hirai Tomoyasu、Takahara Atsushi
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 34 Issue: 10 Pages: 3283-3288

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b04167

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of High-Density Helical Polymer Brush on Silica Nanoparticles for the Size Recognition of Fullerene Molecules2018

    • Author(s)
      Sato Masanao、Kato Tomoki、Shimamoto Hitoshi、Kamitani Kazutaka、Ohta Noboru、Hirai Tomoyasu、Takahara Atsushi
    • Journal Title

      ACS Macro Letters

      Volume: 7 Issue: 2 Pages: 148-152

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.7b00906

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  • [Journal Article] Investigation of Reaction Mechanism for Oxidation Coupling Reaction of 3-Hexylthiophene using X-ray Absorption Fine Structure (XAFS)2017

    • Author(s)
      2)Tomoyasu Hirai, Masanao Sato, Yusuke Nagae, Kazutaka Kamitani, Yuko Konishi, Kazutoshi Yokomachi, Maiko Nishibori, Atsushi Takahara
    • Journal Title

      Adv. X-Ray. Chem. Anal.

      Volume: 46

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  • [Journal Article] Observation of constraint surface dynamics of polystyrene thin films by functionalization of a silsesquioxane cage2016

    • Author(s)
      1)Taiki Hoshino, Shiki Nojima, Masanao Sato, Tomoyasu Hirai, Yuji Higaki, So Fujinami, Daiki Murakami, Shigesaburo Ogawa, Hiroshi Jinnai, Atsushi Takahara, Masaki Takata
    • Journal Title

      Polymer

      Volume: 105 Pages: 487-499

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2016.08.040

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      2016 Annual Research Report
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  • [Presentation] キラル化合物と立体規則性ポリメタクリル酸メチルの相互作用の分子特性解析2018

    • Author(s)
      佐藤雅尚, 陳 法仲, 楊 愷潔, Ming-Chia Li, Rong-Ming Ho, 平井智康, 高原 淳
    • Organizer
      第67回高分子学会年次大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 立体規則性ポリメタクリル酸メチルブラシを用いた高次フラーレンの選択分離2017

    • Author(s)
      佐藤雅尚,平井智康,高原 淳
    • Organizer
      平成29年度 繊維学会年次大会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] シリカ微粒子上に調製した立体規則性ポリメタクリル酸メチルブラシの分子包接挙動評価2017

    • Author(s)
      佐藤雅尚,平井智康,高原 淳
    • Organizer
      第55回日本接着学会年次大会
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  • [Presentation] Separation of Higher Fullerenes Using Syndiotactic Poly(methyl methacrylate) Brush Grafted on Silica Nano Particle2017

    • Author(s)
      Masanao Sato, Tomoyasu Hirai, Atsushi Takahara
    • Organizer
      IUMRS-ICAM 2017
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フラーレンを内包したらせん状ポリメタクリル酸メチルブラシの分子鎖凝集構造解析2017

    • Author(s)
      佐藤雅尚,平井智康,高原 淳
    • Organizer
      第66回高分子討論会
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Size Recognition and Selective Separation of Higher Fullerenes using Helical Poly(methyl methacrylate) Brushes2017

    • Author(s)
      Masanao Sato, Tomoyasu Hirai, Atsushi Takahara
    • Organizer
      IUMRS-ICA 2017
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of separation property of syndiotactic poly(methyl methacrylate) brush for higher fullerene2017

    • Author(s)
      Masanao Sato, Tomoyasu Hirai, Atsushi Takahara
    • Organizer
      Japan-Taiwan Bilateral Symposium on Polymeric Materials for Future
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An Evaluation of Encapsulation Property of Spherical Nano Carbon in High-Density Helical Poly(methyl methacrylate) Brush2016

    • Author(s)
      Masanao Sato, Tomoyasu Hirai, Atsushi Takahara
    • Organizer
      1)The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2016)
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2016-12-13
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 立体規則性ポリメタクリル酸メチルブラシへのナノカーボン包接挙動と分子鎖凝集構造評価2016

    • Author(s)
      佐藤雅尚,平井智康,高原 淳
    • Organizer
      第65回 高分子討論会
    • Place of Presentation
      神奈川大学 横浜キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Evaluation of Encapsulation Property for Polymer Brush on the basis of Controlling Stereoregularity2016

    • Author(s)
      Masanao Sato, Tomoyasu Hirai, Atsushi Takahara
    • Organizer
      第65回 高分子年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場・展示場
    • Year and Date
      2016-05-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリメタクリル酸メチルブラシの立体規則性精密制御およびフラーレン内包挙動評価2016

    • Author(s)
      佐藤雅尚,平井智康,高原 淳
    • Organizer
      平成28年度九州表面・真空研究会2016
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫キャンパス総合理工学府
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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