| Project/Area Number |
21K05178
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 35020:Polymer materials-related
|
|---|
| Research Institution | Iwate University |
|---|
Principal Investigator |
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
|
|---|
| Keywords | カリックスアレーン / 多重水素結合 / 高分子材料 / 超分子 / 金属イオン捕集 / ポリエチレンイミン / ポリジメチルシロキサン / ポリマー / 高性能ポリマー / アザカリックスアレーントリアジン / 高耐熱ポリマー |
|---|
| Outline of Research at the Start |
カリックスアレーンは分子認識、金属捕集、スイッチング材料として広く研究されている。本研究では、環式グアナミン骨格であるアザカリックスアレーントリアジン（ACAT）の強い凝集作用を赤外分光法や核磁気共鳴分光法により解明するとともに、それを応用した超分子構造体の構築を目指すものである。特にACATをポリマー中に導入することで、ポリマー鎖がACATにより大きく会合し、条件によって物理ゲル化することが可能となる。これにより、ポリマーの元の機械的・熱的・光学的性質を、大幅に向上させることができる。
|
| Outline of Final Research Achievements |
Polymers containing azacalyxarenetriazine (ACAT) exhibit significantly higher heat resistance and mechanical properties compared to the traditional linear-type polymers, while the films are soluble in polar aprotic solvents. The films also have excellent light transmission, and are colorless. To elucidate the ACAT-ACAT interaction in detail we synthesized several model compounds and the structures were well characterized by NMR and IR spectroscopy. Furthermore, we prepared the composites of PDMS or PEI with the ACAT model compounds, and investigated the resulting film properties. We also studied the metal capture behavior ot the prepared composite films and the film properties were elucidated in detail.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
カリックスアレーンは分子間相互作用が強すぎるため、ポリマー内に導入すると凝集し、ポリマーが溶けなくなる問題があった。一方で、もし導入できれば、カリックスアレーンの持つ分子認識能などを簡便に材料化できるという点で魅力的であった。今回、アザカリックスアレーントリアジンを用いてポリマー内部に化学的、物理的に導入し、それらがポリマーの溶解性を著しく損なわないこと、導入により機械特性、熱特性の大幅な改善が見られたことを確認し、このカリックスアレーン誘導体がポリマーの添加剤として非常に有用であることを示した。このアイデアは今後、幅広い高分子材料分野で応用が期待される。
|
