カーボンナノチューブや有機ゲル線維のような1次元超構造より機能材料を創製する

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09F09754
• Research Institution: Sojo University
• Principal Investigator: 新海 征治 Sojo University, 工学部, 教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SOBCZUK Adam 崇城大学, 工学部, 外国人特別研究員
• Keywords: 超分子化学 / 自己組織化 / ホスト-ゲスト化学 / 有機ナノファイバー / 刺激応答

Research Abstract

本研究では、クラウンエーテル骨格を導入したπ電子系オリゴマーを創成し、その分子集合過程の精密な制御および外部刺激による分子集積体の形態・機能変換法の確立を目指す。オリゴチオフェンなどの凝集性の分子にクラウンエーテル骨格を導入することで極性溶媒への溶解性を付与した分子の自己組織化特性を評価する。さらに、金属イオン・アンモニウム誘導体との錯形成を利用して、π電子系オリゴマーの溶解性を制御し、自己組織化過程の精密化や集積体構造の動的変換について検討する。以上から得られる集積体の機能性材料としての性能(導電性、光電変換効率など)を評価し、自己組織化戦略に基づく機能性電子・光化学材料開発へのアプローチの開拓を目指す。
本年度はオリゴチオフェンの両末端にクラウンエーテル骨格を導入した一連の分子を合成した。アザクラウンエーテルを導入したオリゴチオフェンにおいては、水中において多層状の外壁を有するベシクルを形成する事が明らかとなった。このベシクル水溶液の吸収スペクトルは温度依存的に変化する事から、このベシクルを形成している分子集合体の会合形態は温度に依存して変化する事が見出された。ベンゾクラウンエーテルを導入したオリゴチオフェンは溶媒依存的に一次元的自己組織化を経てファイバー状の会合体を形成する事が明らかとなった。塩素系溶媒においてはこの超分子型のファイバー形成に基づいて有機ゲルが形成する事が明らかとなった。それぞれの結果に対しては、今後クラウンエーテル骨格を標的としたゲストとの錯形成を詳細に検討する事により、刺激応答型の自己組織化過程の制御を試みる。