| Project/Area Number |
21J11175
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 33010:Structural organic chemistry and physical organic chemistry-related
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
神崎 千沙子 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | 超分子ポリマー / ブロック超分子重合 / ポルフィリン / マイクロフロー |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、従来の分子集積技術では困難とされてきた、反応するモノマー分子の種類・分子量、さらに配列方向までを精密制御した超分子ポリマーの創製を目的とする。従来の静的な溶液中における反応ではなく、微小かつ動的な溶液であるマイクロフロー流体を重合場とすることにより、これまでにないエネルギー消費型の超分子重合反応を実現させる。流れに沿って異方的に成長するポリマーに対して、異種のモノマー分子を時空間制御して次々と導入することにより、複数種のモノマー分子の配列と反応分子数・分子量を同時に制御するための基盤技術の確立を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、分子集積の反応場としてマイクロフロー空間に着目し、これまでの分子集積技術では困難とされてきた、２種のモノマー分子を異方的にブロック状に配置したジブロック超分子ポリマーの創製と、そのブロックドメインサイズの制御を達成した。すでに申請時点において、１種類のポルフィリンモノマー（ＴＰＰＳ）を用いた実験から、超分子ポリマーの分子量制御とその異方的な成長の可能性を実験的に確かめていた。
本研究課題の達成のためには、主として１）第２モノマーとなる新たなＴＰＰＳ誘導体の合成、２）新規ＴＰＰＳ誘導体の重合ダイナミクスの解析、３）ドメインサイズが制御されたブロック構造の創製 の３項目の達成が必須となる。令和３年度においては、１）２）について詳細な検討を行い、新規合成したＴＰＰＳ誘導体について、それぞれの誘導体の重合速度をライブラリ化することに成功した。ここで得られた結果を基に、令和４年度においては、実際にマイクロフロー空間を用いて項目３）の達成を目指した。これまで得られた各種誘導体の重合ダイナミクスのデータから、導入するモノマーの種類や濃度条件を決定・連続的に変化させ、マイクロフロー内でＴＰＰＳ超分子ポリマーに対してＴＰＰＳ誘導体モノマーを衝突させた。得られたマイクロフロー流出溶液についてＵＶーＶｉｓ測定及び原子間力顕微鏡観察を実施することで評価を行った。その結果、ＴＰＰＳポリマーに対して異方的に３種類のＴＰＰＳ誘導体が結合、重合が進行し、ジブロック超分子ポリマーが創製していることが解った。更にこのＴＰＰＳ誘導体のドメインサイズは導入するモノマー濃度および会合特性によって制御できた。以上の結果より、マイクロフロー空間を超分子形成場として用いることで、配列・分子量・方向を同時に制御したジブロック超分子ポリマーの創製が可能であることを確認した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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