• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2011 Fiscal Year Annual Research Report

界面機能設計による融合マテリアルの構築

Planned Research

Project AreaFusion Materials: Creative Development of Materials and Exploration of Their Function through Molecular Control
Project/Area Number 22107006
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

青島 貞人  大阪大学, 理学研究科, 教授 (50183728)

Keywords融合マテリアル / 高分子の精密合成 / リビングカチオン重合 / ブロックコポリマー / ドミノ合成法 / セグメント配列 / スマートフィルム / 酸化鉄重合触媒
Research Abstract

本研究は、自然界に多数存在するような優れた性能や特異的な機能を有する有機/無機融合マテリアルの新規創製を目的としている。今年度は、構造や分子量の制御された高分子の精密合成法の確立と、界面でのセグメント配列やモルホロジー制御の可能性を検討した。
1.自己修復・分解/刺激応答性を有する融合マテリアルの創製:カルボン酸やアミン側鎖を有するモノマー、親水性・疎水性モノマー、動的/刺激応答界面に利用可能なモノマーのリビングカチオン重合を検討した。その結果、分子間の強い相互作用により水中ないし有機溶媒中で高感度に相分離やゾルーゲル転移する、いくつかの温度応答性リビングポリマーが得られた。たとえば、ブロック、グラフト、星型などの形態を有する含フッ素ポリマーを選択的に合成した。また、ブロックや星型ポリマーの新規合成法としてモノマー選択重合を利用した"ドミノ合成法"を見出した。
界面でのセグメント配列に必要なシークエンス分布制御法を検討し、ランダム、交互、ブロック、星型などのシークエンスで精密に連結する重合条件を探索した。交互型ポリマーとしては、天然由来アルデヒドとビニルエーテルとの共重合を行い精密に制御されたポリマーを合成した。このポリマーは交互構造のため、酸により低分子化合物まで完全に分解された。また、アミノ基含有抗菌性ポリマーを検討したところ、ブロック型シークエンスを有すると、生体には毒性を示さない選択的抗菌性を発現することが示された。さらに動的界面の設計として、新しい刺激応答性"スマートフィルム"の創製も行った。
2.磁性細菌由来の酸化鉄を用いたリビング重合:当領域内での共同研究により、自然界の磁性細菌が作成した酸化鉄を用いてビニルエーテル類のカチオン重合を検討した。その結果、ポリマーが得られただけでなく、最適条件では構造や分子量の制御されたリビング重合が進行することがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

優れた性能や特異的な機能を有する有機/無機融合マテリアルの創成のために、当初予定していた一次構造や分子量の制御された高分子材料の精密合成法の確立と、界面でのセグメント配列やモルホロジーの制御が順調に進行している。さらにそれだけでなく、星型ポリマーの新規合成法として、モノマー選択重合を利用した"ドミノ合成法"を世界で初めて見出した。また領域内のメンバーとの共同研究により、磁性細菌が作成した酸化鉄を重合触媒に用いると、驚くことに、ビニルエーテルのリビング重合が進行することがわかった。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題の推進方策としては当初と大きな変更はなく、予定どおり、有機高分子材料の構造制御法の確立、界面でのセグメント配列やモルホロジーの制御の可能性を明らかにしていく。その結果、動的な界面や刺激応答性界面の設計の検討を行う予定である。例えば、今年度動的界面の可能性が明確になった、刺激応答性フィルムの創製をさらに前進させ、フィルム形成セグメントと刺激応答性セグメントからなる様々なブロックや星型ポリマーを用いて新しい刺激応答性"スマートフィルム"の創製を検討していく。また、磁性細菌が作成した酸化鉄を用いたリビング重合の可能性を見出すことが出来たので、さらに様々な形態の酸化鉄による重合を行いリビング重合の最適条件を検討するとともに、他の研究者との共同研究により酸化鉄の構造と重合挙動や機構との関係を詳細に検討する。

  • Research Products

    (32 results)

All 2014 2012 2011 Other

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 14 results) Presentation (16 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cationic Copolymerization of 1,1-Diphenylethylene with p-Substituted Styrenes2012

    • Author(s)
      Kosaku Yasuoka
    • Journal Title

      Journal of Polymer Science, Part A: Polymer Chemistry

      Volume: 50 Pages: 2758-2761

    • DOI

      10.1002/pola.26073

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of Fluorine-Containing Star-Shaped Poly(vinyl ether)s via Arm-Linking Reactions in Living Cationic Polymerization2012

    • Author(s)
      H.Shimomoto, S.Aoshima, et al
    • Journal Title

      J.Polym.Sci., Part A : Polym.Chem.

      Volume: 50(in press) Pages: 1547-1555

    • DOI

      10.1002/pola.25922

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly Efficient Synthesis of Heteroarm Star-Shaped Polymers using Polymer-Linking Reaction and Their Characteristic Stimuli-Responsive Behaviors2012

    • Author(s)
      Y.Oda, S.Aoshima, et al
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 44(Invited Paper)(in press)(未定)

    • DOI

      10.1038/pj.2012.23

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] リビングカチオン重合による温度応答性フィルムの創製:様々な応答パターンを有するスマートフィルム2012

    • Author(s)
      瀧下大貴, 青島貞人, ら
    • Journal Title

      高分子論文集

      Volume: 69(印刷中)(未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高速リビングカチオン重合による極性官能基を有する星型ポリマーの精密合成2012

    • Author(s)
      織田ゆか里, 青島貞人, ら
    • Journal Title

      高分子論文集

      Volume: 69(印刷中)(未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高感度温度応答性フィルムの創製:ブロックコポリマー構造設計およびフィルム作成条件の影響2012

    • Author(s)
      瀧下大貴, 青島貞人, ら
    • Journal Title

      高分子論文集

      Volume: 69(印刷中)(未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effective Living Cationic Polymerization of Vinyl Ether with a Potential Chelating Function : Lewis Acid-Specific Polymerization Behaviors2012

    • Author(s)
      Y.Oda, S.Aoshima, et al
    • Journal Title

      J.Polym.Sci., Part A : Polym.Chem.

      Volume: 50(in press)(未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetoresponsive On-Demand Release of Hybrid Liposomes Formed with Fe_3O_4, Nanoparticles and Thermosensitive Block Copolymers2011

    • Author(s)
      K.Katagiri, S.Aoshima, et al
    • Journal Title

      Small

      Volume: 7 Pages: 1683-1689

    • DOI

      10.1002/smll.201002180

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluorinated Vinyl Ether Homopolymers and Copolymers : Living Cationic Polymerization and Temperature-Induced Solubility Transitions in Various Organic Solvents Including Perfluoro Solvents2011

    • Author(s)
      H.Shimomoto, S.Aoshima, et al
    • Journal Title

      J.Polym.Sci., Part A : Polym.Chem.

      Volume: 49 Pages: 2051-2058

    • DOI

      10.1002/pola.2463

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ルイス酸/アセチルアセトン開始剤系によるビニルエーテルのリビングカチオン重合:アセチルアセトンのプロトン源および配位子としての役割2011

    • Author(s)
      金岡鐘局, 青島貞人, ら
    • Journal Title

      高分子論文集

      Volume: 68 Pages: 349-351

    • DOI

      10.1295/koron.68.349

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ヘテロポリ酸によるビニルエーテルの不均一リビングカチオン重合2011

    • Author(s)
      金岡鐘局, 青島貞人, ら
    • Journal Title

      高分子論文集

      Volume: 68 Pages: 176-181

    • DOI

      10.1295/koron.68.176

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] β-メチルスチレン類のカチオン重合2011

    • Author(s)
      安岡幸作, 青島貞人, ら
    • Journal Title

      高分子論文集

      Volume: 68 Pages: 517-519

    • DOI

      10.1295/koron.68.517

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Block versus Random Amphiphilic Copolymers as Antibacterial Agents2011

    • Author(s)
      Y.Oda, S.Aoshima, et al
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 12 Pages: 3581-3591

    • DOI

      10.1021/bm200780r

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase Separation Dynamics of Aqueous Poly[(2-ethoxy)ethoxy ethyl vinyl ether] Solutions as Explored by Laser T-jump Technique Combined with Photometer2011

    • Author(s)
      Y.Tsuboi, S.Aoshima, et al
    • Journal Title

      Macromolecular Chemistry and Physics

      Volume: 213 Pages: 374-381

    • DOI

      10.1002/macp.201100540

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新しい手法を用いたリビングカチオン重合による星型ポリマーの精密合成2014

    • Author(s)
      織田ゆか里、青島貞人, ら
    • Organizer
      高分子ゲル研究討論会
    • Place of Presentation
      東大山上会館(東京都)
    • Year and Date
      2014-01-11
  • [Presentation] 新しいリビングカチオン重合および刺激応答性ポリマーの精密合成2012

    • Author(s)
      青島貞人, ら
    • Organizer
      高分子学会東海シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-12
  • [Presentation] Synthesis of Fluorine-Containing Star-Shaped Polymers by Living Cationic Polymerization and Unique Temperature-Induced Solubility Transitions in Various Organic Solvents2011

    • Author(s)
      H.Shimomoto, S.Aoshima, et al
    • Organizer
      12th Pacific Polymer Conference
    • Place of Presentation
      済州島(韓国)
    • Year and Date
      2011-11-17
  • [Presentation] Synthesis of Fluorinated Vinyl Ether Polymers and Characteristics of Their Surface Properties2011

    • Author(s)
      T.Irita, S.Aoshima, et al
    • Organizer
      12th Pacific Polymer Conference
    • Place of Presentation
      済州島(韓国)
    • Year and Date
      2011-11-16
  • [Presentation] Synthesis of Star-Shaped Polymers with Amino and Carboxy Groups by Living Cationic Polymerization and Their Stimuli-Responsive Behaviors2011

    • Author(s)
      Y.Oda, S.Aoshima, et al
    • Organizer
      12th Pacific Polymer Conference
    • Place of Presentation
      済州島(韓国)
    • Year and Date
      2011-11-15
  • [Presentation] 星型ポリマーの簡易ワンステップ精密合成法2011

    • Author(s)
      山田麻友香、青島貞人, ら
    • Organizer
      第60回高分子学会討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県)
    • Year and Date
      2011-09-28
  • [Presentation] Synthesis of Fluorine-Containing Star-Shaped Polymers by Living Cationic Polymerization2011

    • Author(s)
      H.Shimomoto, S.Aoshima, et al
    • Organizer
      第60回高分子学会討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県)
    • Year and Date
      2011-09-28
  • [Presentation] Fluorine-Containing Vinyl Ether Polymers : Precision Synthesis and Ucst-Type Phase Separation2011

    • Author(s)
      S.Kanaoka, S.Aoshima, et al
    • Organizer
      242^<nd> ACS National Meeting
    • Place of Presentation
      Denver (USA)
    • Year and Date
      2011-08-31
  • [Presentation] Degradable Alternating Copolymers from Plant-Derived Aldehydes with Vinyl Ethers : Precision Synthesis and Selective Acid Hydrolysis2011

    • Author(s)
      Y.Ishido, S.Aoshima, et al
    • Organizer
      242^<nd> ACS National Meeting
    • Place of Presentation
      Denver (USA)
    • Year and Date
      2011-08-29
  • [Presentation] Synthesis and Self-Assembly of Block Copolymers with a UCST-Type Thermoresponsive Segment2011

    • Author(s)
      H.Yoshimitsu, S.Aoshima, et al
    • Organizer
      242^<nd> ACS National Meeting
    • Place of Presentation
      Denver (USA)
    • Year and Date
      2011-08-29
  • [Presentation] Novel Methods for Star Polymers Synthesis by Living Cationic Polymerization2011

    • Author(s)
      K.Ono, S.Aoshima, et al
    • Organizer
      242^<nd> ACS National Meeting
    • Place of Presentation
      Denver (USA)
    • Year and Date
      2011-08-29
  • [Presentation] New Stimuli Responsive Films Obtained from Various Block and Heteroarm Star Copolymers : Smart Films Exhibiting Multistep Thermosensitivity2011

    • Author(s)
      H.Takishita, S.Aoshima, et al
    • Organizer
      242^<nd> ACS National Meeting
    • Place of Presentation
      Denver (USA)
    • Year and Date
      2011-08-29
  • [Presentation] Development of Initiating Systems for Living Cationic Polymerization and Synthesis of Various Stimuli-Responsive Polymers2011

    • Author(s)
      S.Aoshima, et al
    • Organizer
      IUPAC International Symposium on Ionic Polymerization
    • Place of Presentation
      Akron (USA)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-07-11
  • [Presentation] 新規リビングカチオン重合系の開拓および刺激応答性ポリマーの精密合成2011

    • Author(s)
      青島貞人
    • Organizer
      第60回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府)(招待(受賞)講演)
    • Year and Date
      2011-05-25
  • [Presentation] 一次構造の設計による様々な新規刺激応答性フィルムの創製2011

    • Author(s)
      瀧下大貴、青島貞人, ら
    • Organizer
      第60回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府)
    • Year and Date
      2011-05-25
  • [Presentation] Precision Synthesis of Degradable Alternating Copolymers from Naturally Occurring Aldehydes with Vinyl Ethers2011

    • Author(s)
      Y.Ishido, S.Aoshima, et al
    • Organizer
      第60回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府)
    • Year and Date
      2011-05-25
  • [Book] Comprehensive Polymer Science : Cationic Polymerization of Polar Monomers2012

    • Author(s)
      S.Kanaoka, S.Aoshima
    • Publisher
      Elsevier(分担)(in press)(未定)
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/aoshima/index.html

URL: 

Published: 2013-06-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi