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らせんσ共役高分子による弱い化学的相互作用の転写・記憶・増幅・検出

Research Project

Project/Area Number 17750110
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

内藤 昌信  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (30346316)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords弱い化学的相互作用 / σ共役高分子 / コマンドサーフェス / 非古典的相互作用 / ポリシラン / 微粒子 / リモネン / らせん反転 / 円二色性 / 光学活性
Research Abstract

本研究は、分子内・分子間の非古典的な微弱な相互作用を、鎖状高分子のコンホメーション変化(剛直性変化・不斉誘起など)に変換・転写・増幅させるシステムを構築することを目的とした。
理想的な鎖状高分子としてσ共役高分子ポリシラン(PSi)に注目し、剛直性・分子長が異なる各種PSiを合成した。得られたPSiのイソオクタン溶液中に、表面官能基としてOH基を持つ基板(マイカ、石英、ヒドロキシアルカンチオール自己組織化膜を固定化した金基板)を浸漬すると、PSiの反応活性末端基SiH基と、表面OH基との弱い水素結合によりシランカップリング反応が進行し、常温・常圧、ウェットプロセスでPSiを基板上に固定化することに成功した。
さらに、半屈曲性poly(isobutyldecylsilane, PSi_-1)と屈曲性poly(methylpropylsiane, PSi_-2)を用いて固定化メカニズムを詳細に検討したところ、持続長よりも短い分子長のPSi上は、PSiのアルキル側鎖基と表面OH基との微弱なCH/OH相互作用により、浸漬直後から主鎖軸が基板に対して水平配向して固定化された。さらに浸漬を続けると、隣接するPSi鎖のアルキル側鎖鎖間の微弱な分子間CH/CH相互作用および、SiH末端基と表面OH基間のSiH・OH相互作用などが相乗的に作用することにより、PSi主鎖の配向方向が水平から垂直へ自発的に再配置し、最終的にはほぼ垂直配向した高分子薄膜が得られた。一方、PSi_-1と同程度の分子長のPSi_-2は、PS_-1で見られた主鎖配向の相転移は見られず、PSiが糸まり状に絡み合い、マッシュルーム状構造体を形成した。
この結果、鎖状高分子鎖の基板上でのコンポメーションが、分子長と持続長の制御と、高分子/高分子、高分子/表面間での微弱な分子間相互作用の精密制御および増幅によって可能であることを明らかにした。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (5 results) Book (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Switching in orientation of macromolecular helical rod silicon on the solid surfaces2007

    • Author(s)
      M.Naito
    • Journal Title

      Macromolecules 40.3

      Pages: 648-648

    • Related Report
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  • [Journal Article] 固液界面における半屈曲性ケイ素高分子の配向スイッチ現象2007

    • Author(s)
      内藤昌信
    • Journal Title

      JASCO Report 49.1

      Pages: 7-7

    • NAID

      40015477316

    • Related Report
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  • [Journal Article] Highly organized phthalocyanine assembly onto gold surface through spontaneous polymerization2007

    • Author(s)
      M.Ishikawa
    • Journal Title

      Chem. Lett. 36.2

      Pages: 304-304

    • Related Report
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  • [Journal Article] Switching in molecular shapes : main chain length driven rod-circle transition of isolated helical polysilanes2006

    • Author(s)
      A.Ohira
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Pages: 2705-2705

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  • [Journal Article] Weak Noncovalent Si…F-C Interactions Stabilized Fluoroalkylated Rod-like Polysilanes As Ultrasensitive Chemosensors2006

    • Author(s)
      A.Saxena, R.Rai, S.Kim, M.Fujiki, M.Naito, K.Okoshi, G.Kwak
    • Journal Title

      J.Polym.Sci : Part A : Polym.Chem. (印刷中)

    • Related Report
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  • [Book] 自己組織化ナノマテリアル-フロントランナ-85人が語るナノテクノロジーの新潮流-2007

    • Author(s)
      内藤昌信
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      フロンティア出版
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      藤木道也, 内藤昌信
    • Publisher
      フロンティア出版(印刷中)
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光学活性高分子微粒子の製造方法2005

    • Inventor(s)
      藤木, 内藤, 一柳
    • Industrial Property Rights Holder
      奈良先端科学技術大学院大学
    • Industrial Property Number
      2005-255754
    • Filing Date
      2005-09-02
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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