遷移金属元素ブロック共役高分子の不斉高次構造制御

• Project Area: Creation of Element-Block Polymer Materials
• Project/Area Number: 25102522
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 三田 文雄 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (70262318)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000); Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2013: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
• Keywords: 共役高分子 / 光電気機能 / 高次構造 / ラセン高分子 / 会合 / 蛍光 / 高分子合成 / 重合触媒 / π共役高分子 / 光・電気機能 / ポリフェニレンエチニレン / 白金 / らせん

Outline of Annual Research Achievements

タンパク質やDNAなどの生体高分子は，モノマーユニットのキラリティーに起因した高次構造を形成することによってその複雑な機能や生理活性を発現している。共役らせん高分子は光電気機能を併せ持つ光学活性材料として期待されている。また，遷移金属はd，f軌道の電子に起因する多様な錯体形成能，光電気特性を有しており，高選択的有機反応触媒，光電気機能性材料に広く活用されている。遷移金属錯体を含有する共役高分子は，有機LED，有機薄膜太陽電池，非線形光学材料などへの応用が期待される本研究は，遷移金属錯体触媒を用いる精密重合の研究，折り畳みらせん構造を形成するポリフェニレンエチニレンの合成研究を基盤とし，主鎖共役系に遷移金属を導入した新規共役高分子の合成と高次構造形成，光電気機能材料特性の解明を目的としている。今年度は，主鎖に白金，ゲルモール，シロールを含有する新規光学活性共役高分子の合成と，高次構造を検討した。主鎖内部に後周期遷移金属を含有するD-ヒドロキシフェニルグリシン由来の新規な光学活性含金属共役高分子の合成と特性について検討した 。
ポリマーはTHF中では明確なCDピークを示さなかったが，THF/MeOH，あるいはTHF/toluene混合溶媒中においても同様のピークを示した。DLSを測定より，THF/MeOH中ではキラルな会合構造を，THF/toluene中においては単分子のキラルならせん構造を形成していることが示唆された。
ポリマーはTHF/MeOH混合溶媒中蛍光を発し，その強度は溶媒の組成によらず一定であった。これに対して，THF/toluene混合溶媒中においてもポリマーは蛍光を発し，tolueneの組成比が増大するにつれて短波長側のピークは弱くなり，長波長側のピークは強くなった。らせん構造の形成に伴い，異なったパターンの蛍光を発するようになったと考えられる。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Photo-induced Formation of Azobenzene-based CD-active Supramolecular Cyclic Dimer (2015)
  • Author(s): Sogawa, H.; Terada, K.; Miyagi, Y.; Shiotsuki, M.; Inai, Y.; Masuda, T.; Sanda, F.
  • Journal Title: Chem. Eur. J. Volume: 20 Issue: 18 Pages: 6747-6755
  • DOI: 10.1002/chem.201406054
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and Polymerization of Phenylacetylene Having Two Carbazole Units, and Properties of the Formed Polymer (2015)
  • Author(s): Sano, N.; Banzai, K.; Naka, S.; Okada, H.; Sanda, F.
  • Journal Title: J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. Volume: 53 Issue: 10 Pages: 1245-1251
  • DOI: 10.1002/pola.27557
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and copolymerization of oligo(lactic acid) derived norbornene macromonomers with amino acid derived norbornene monomer: Formation of the 3D macroporous scaffold (2015)
  • Author(s): Sutthasupa, S.; Sanda, F.; Faungnawakij, K.; Meepowpan, P.
  • Journal Title: J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. Volume: 53 Issue: 14 Pages: 1660-1670
  • DOI: 10.1002/pola.27604
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Controlled Polymerization of Phenylacetylenes Using Well-Defined Rhodium Catalysts (2015)
  • Author(s): Sanda, F.; Shiotsuki, M.; Masuda, T.
  • Journal Title: Macromol. Symp. Volume: 350 Issue: 1 Pages: 67-75
  • DOI: 10.1002/masy.201400026
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Polymerization of Substituted Acetylenes by Well-defined Palladium Complex Catalysts (2015)
  • Author(s): J. Rodriguez Castanon, 宮城 雄, 大滝善永, 三田文雄
  • Journal Title: KOBUNSHI RONBUNSHU Volume: 72 Issue: 5 Pages: 208-217
  • DOI: 10.1295/koron.2014-0082
  • NAID: 130005070948
  • ISSN: 0386-2186, 1881-5685
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 水素結合を駆動力とするネットワークポリマーの構築と構造制御 (2015)
  • Author(s): 三田文雄
  • Journal Title: ネットワークポリマー Volume: 36
  • NAID: 130005076403
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and Helical Structures of Poly(ω-alkynamide)s Having Chiral Side Chains: Effect of Solvent on Their Screw-Sense Inversion (2014)
  • Author(s): Suzuki, Y.; Miyagi, Y.; Shiotsuki, M.; Inai, Y.; Masuda, T.; Sanda, F.
  • Journal Title: Chem. Eur. J. Volume: 20 Issue: 46 Pages: 1622-1624
  • DOI: 10.1002/chem.201402628
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and Properties of Poly(phenyleneethynylene)s Bearing Perylene Moieties at the Side Chains (2014)
  • Author(s): Hashimoto, A.; Miyagi, Y.; Sogawa, H.; Yamamoto, S.; Sanda, F.
  • Journal Title: Chem. Lett. Volume: 43 Issue: 10 Pages: 1622-1624
  • DOI: 10.1246/cl.140601
  • NAID: 130004427210
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] New Approach to the Polymerization of Disubstituted Acetylenes by Bulky Monophosphine-Ligated Palladium Catalysts (2014)
  • Author(s): Jesus Rodriguez Castanon, Natsuhiro Sano, Masashi Shiotsuki, Fumio Sanda
  • Journal Title: ACS Macro Lett. Volume: 3 Issue: 1 Pages: 51-54
  • DOI: 10.1021/mz400562m
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of Optically Active Conjugated Polymers Bearing m-Terphenylene Moieties by Acetylenic Coupling Polymerization: Chiral Aggregation and Optical Properties of the Product Polymers (2014)
  • Author(s): Yu Miyagi, Hiromitsu Sogawa, Masashi Shiotsuki, Fumio Sanda
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 47 Issue: 5 Pages: 1594-1603
  • DOI: 10.1021/ma402123w
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis and Photoresponse of Helically Folded Poly(phenyleneethynylene)s Bearing Azobenzene Moieties in the Main Chains (2013)
  • Author(s): Hiromitsu Sogawa, Masashi Shiotsuki, Fumio Sanda
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 46 Issue: 11 Pages: 4378-4387
  • DOI: 10.1021/ma4002947
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of Optically Active Poly (m-phenyleneethynylene-aryleneethynylene) s Bearing Hydroxy Groups and Examination of the Higher Order Structures (2013)
  • Author(s): Hiromitsu Sogawa, Masashi Shiotsuki, Takehiro Hirao, Takeharu Haino, and Fumio Sanda
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 46 Issue: 20 Pages: 8161-8170
  • DOI: 10.1021/ma4017295
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of Novel Optically Active Poly(phenyleneethynylene-aryleneethynylene)s Bearing Hydroxy Groups. Examination of the Chiroptical Properties and Conjugation Length (2013)
  • Author(s): Hiromitsu Sogawa, Yu Miyagi, Masashi Shiotsuki, Fumio Sanda
  • Journal Title: Macromolecules Volume: 46 Issue: 22 Pages: 8896-8904
  • DOI: 10.1021/ma401730e
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 光学活性フェニレンエチニレン系共役高分子の合成と高次構造制御 (2013)
  • Author(s): 三田文雄
  • Journal Title: 関西大学理工学会誌 理工学と技術 Volume: 20 Pages: 35-37
  • NAID: 110009633781
• [Presentation] 光学活性ポリ(チオフェニレンエチニレンアリレン)の合成と高次構造制御 (2015)
  • Author(s): 大滝善永,宮城 雄, 三田文雄
  • Organizer: 精密ネットワークポリマー研究会第8回若手シンポジウム
  • Place of Presentation: 近畿大学（大阪）
  • Year and Date: 2015-03-06
• [Presentation] 種々のホスフィン配位子を有するPt錯体を主鎖内に含有した共役高分子の合成 (2015)
  • Author(s): 宮城 雄, 三田文雄
  • Organizer: 精密ネットワークポリマー研究会第8回若手シンポジウム
  • Place of Presentation: 近畿大学（大阪）
  • Year and Date: 2015-03-06
• [Presentation] 光学活性共役高分子の合成と高次構造制御 (2015)
  • Author(s): 三田文雄
  • Organizer: 平成26年度東海シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知）
  • Year and Date: 2015-01-15 – 2015-01-16
  • Invited
• [Presentation] 光学活性共役高分子の合成と高次構造制御 (2014)
  • Author(s): 三田文雄
  • Organizer: 第23回ポリマー材料フォーラム
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂（奈良）
  • Year and Date: 2014-11-06 – 2014-11-07
  • Invited
• [Presentation] 主鎖に後周期遷移金属を含む光学活性共役高分子の合成と特性 (2014)
  • Author(s): 宮城 雄, 三田文雄
  • Organizer: 第23回ポリマー材料フォーラム
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂（奈良）
  • Year and Date: 2014-11-06 – 2014-11-07
• [Presentation] 金属を主鎖に含有する光学活性共役高分子の設計と合成 (2014)
  • Author(s): 大滝善永, 高橋優樹, 宮城 雄, 中村優志, 大下浄治, 三田文雄
  • Organizer: 第23回ポリマー材料フォーラム
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂（奈良）
  • Year and Date: 2014-11-06 – 2014-11-07
• [Presentation] 金属を主鎖に含有する光学活性共役高分子の設計と合成 (2014)
  • Author(s): 大滝善永, 高橋優樹, 宮城 雄, 中村優志, 大下浄治, 三田文雄
  • Organizer: 第63回高分子討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学（長崎）
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] 主鎖に後周期遷移金属を含む光学活性共役高分子の合成と特性 (2014)
  • Author(s): 宮城 雄, 三田文雄
  • Organizer: 第63回高分子討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学（長崎）
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] Polymerization of Phenylacetylenes Using Well-Defined Rhodium Catalysts (2014)
  • Author(s): Sanda, F.
  • Organizer: 2014 International Symposium on Polymer Materials
  • Place of Presentation: Harbin, China
  • Year and Date: 2014-07-01 – 2014-07-06
  • Invited
• [Presentation] Synthesis and Stimuli-Response of Helically Folded Poly(phenyleneethynylene)s (2014)
  • Author(s): Sanda, F.
  • Organizer: 2014 International Symposium on Polymer Materials
  • Place of Presentation: Qiqihar, China
  • Year and Date: 2014-07-01 – 2014-07-06
  • Invited
• [Presentation] 主鎖に白金を含有する光学活性共役高分子の合成と特性 (2014)
  • Author(s): 宮城 雄, 曽川洋光, 三田文雄
  • Organizer: 第63回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知）
  • Year and Date: 2014-05-28 – 2014-05-30
• [Presentation] パラジウム触媒による1-クロロ-2-アリールアセチレン類の重合 (2014)
  • Author(s): J. Rodriguez Castanon, 村山友佳子, 塩月雅士, 佐野夏博, 三田文雄
  • Organizer: 第63回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知）
  • Year and Date: 2014-05-28 – 2014-05-30
• [Presentation] 主鎖に金属を有する光学活性共役高分子の合成と高次構造の制御 (2014)
  • Author(s): 大滝善永, 宮城 雄, 三田文雄
  • Organizer: 第63回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知）
  • Year and Date: 2014-05-28 – 2014-05-30
• [Presentation] 共役高分子の精密合成と高次構造制御 (2014)
  • Author(s): 三田文雄
  • Organizer: 高分子合成シンポジウム京都
  • Place of Presentation: メルパルク京都（京都）
  • Year and Date: 2014-04-26
  • Invited
• [Presentation] 元素ブロック共役高分子の不斉高次構造制御 (2014)
  • Author(s): 三田文雄
  • Organizer: 元素ブロック高分子材料の創出第4回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 熊本市国際交流会館（熊本）
  • Year and Date: 2014-04-23
  • Invited
• [Presentation] 新規共役高分子の合成と特性 (2014)
  • Author(s): 三田文雄
  • Organizer: 関西大学先端科学技術シンポジウム
  • Place of Presentation: 関西大学（大阪）
  • Invited
• [Presentation] アミノ酸を不斉源とする水酸基含有ポリ(メタフェニレンエチニレンアリーレンエチニレン)の合成と二次構造 (2014)
  • Author(s): 曽川洋光, 三田文雄, 高田十志和
  • Organizer: 日本化学会第94回春季年会
  • Place of Presentation: 名古屋大学（愛知）
• [Presentation] Polymerization of Phenylacetylenes Using Well-defined Rhodium Catalysts (2013)
  • Author(s): Fumio Sanda, Shohei Kumazawa, Jesus Rodriguez Castanon, Naoya Onishi, Masashi Shiotsuki
  • Organizer: IUPAC International Symposium on Ionic Polymerization 2013
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場（兵庫）
  • Invited
• [Presentation] Synthesis and Stimuli-Response of Helically Folded Poly(phenyleneethynylene)s (2013)
  • Author(s): Fumio Sanda
  • Organizer: International Symposium on Stimuli-Responsive Materials
  • Place of Presentation: Santa Rosa, USA
  • Invited
• [Presentation] Synthesis and Photoresponse of Helically Folded Poly(phenyleneethynylene)s Bearing Azobenzene Moieties (2013)
  • Author(s): Fumio Sanda, Hiromitsu Sogawa, Masashi Shiotsuki
  • Organizer: The 13th Pacific Polymer Conference
  • Place of Presentation: Kaohsiung, Taiwan
  • Invited
• [Presentation] Development of Bulky Monophosphine-Ligated Palladium Catalysts for the Polymerization of Disubstituted Acetylenes (2013)
  • Author(s): Jesus Rodriguez Castanon, Masashi Shiotsuki, Fumio Sanda
  • Organizer: 第62回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都）
• [Presentation] 含金属光学活性共役ポリマーの合成と特性 (2013)
  • Author(s): 宮城 雄, 曽川洋光, 三田文雄
  • Organizer: 第62回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都）
• [Presentation] Application of Bulky Phosphine-Ligated Palladium Catalysts to the Polymerization of 1-Chloro-2-Arylacetylenes (2013)
  • Author(s): Jesus Rodriguez Castanon, Masashi Shiotsuki, Natsuhiro Sano, Fumio Sanda
  • Organizer: 第62回高分子討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学（石川）
• [Presentation] 金属を含有する光学活性共役高分子の合成と特性 (2013)
  • Author(s): 宮城 雄, 曽川洋光, 三田文雄
  • Organizer: 第62回高分子討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学（石川）
• [Presentation] フェニレンエチニレン系光学活性共役高分子の合成と高次構造制御
  • Author(s): 三田文雄
  • Organizer: 長州ポリマー研究会第3回講演会
  • Place of Presentation: 山口大学
  • Invited
• [Presentation] 共役高分子の精密合成と高次構造制御
  • Author(s): 三田文雄
  • Organizer: 高分子合成シンポジウム京都2014
  • Place of Presentation: メルパルク京都（京都）
  • Invited
• [Book] Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials (2015)
  • Author(s): Sanda, F.
  • Publisher: Springer
• [Book] Conjugated Polymers: A Practical Guide to Synthesis (2013)
  • Author(s): Fumio Sanda, Masashi Shiotsuki, Toshio Masuda
  • Total Pages: 24
  • Publisher: Royal Society of Chemistry
• [Book] Encyclopedia of Polymeric Nanomaterials (2013)
  • Author(s): Fumio Sanda
  • Total Pages: 2
  • Publisher: Springer-Verlag
• [Remarks] 関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 高分子設計創生学研究室
  • URL: http://www2.itc.kansai-u.ac.jp/~sanda/index.html