2016 Fiscal Year Research-status Report
ゲル化に伴い接着能、及びコーティング能を発現する機能性有機材料の創製
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15K05480
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
柘植 顕彦 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (80179986)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北村 充 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (10313199)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ゲル / シクロファン / フェロセン / 酸化還元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、しなやかでやわらかいというゲルの特性が三次元網目構造に基づくこと、また、自然界において、これと類似した網目構造が、ムール貝やウルシが示す強力かつ安定な接着効果、あるいはコーティング効果に寄与していることに着目し、接着能、あるいはコーティング能を有するゲル化剤の創製を目的とした。 特に、ゲル形成による体積膨張という特性に着目して研究を進める。 すなわち、体積膨張に伴い接着能やコーティング能が発現する非常にユニークな機能性材料を開発する。また、シクロファン型ゲル化剤では、これまで報告例のない加熱することによるゲル化を目指しており、この特性と接着能やコーティング能を併せ持つ機能性材料の構築も行う。
これまでに、動的に柔軟な構造を有するシクロファン類の架橋部位にウレア基を導入した化合物の合成を行う、それらのゲル化挙動について明らかにするとともに、アニオン添加によるゲル崩壊、及びアルコール添加によるゲル再生挙動を明確にした。 また、フェロセン部位を含むグルタミン酸型化合物の合成も行い、酸化還元挙動とゲル化について詳細な検討を行った。 その結果、還元することでゲルが崩壊し、酸化することで、再び、ゲルが再生するという興味ある現象を見出すことができた。 ついで、ピンセット型ゲル化剤の開発も行い、分子構造とゲル化挙動との相関関係について新たな知見を得ることができた。 最後に、溶媒中でシフ塩基を形成することでゲル化が進行する、全く新しいタイプのゲル化剤を開発することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
架橋部位にウレア基を導入したシクロファン化合物の合成とそれらのゲル化挙動について調べ、アニオン添加によるゲル崩壊、及びアルコール添加によるゲル再生挙動を明確にした。 フェロセン部位を含むグルタミン酸型化合物の合成も行い、酸化還元挙動に対応したゲル形成について検討を行った。 新しい形であるピンセット型ゲル化剤の開発も行い、分子構造とゲル化挙動との相関関係について新たな知見を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
複数のアミノ酸骨格を含むゲル化剤の合成を行い、特に、キラル中心に着目し、それらのゲル化挙動について調べる。 また、長鎖のエチレングリコール部位を含むゲル化剤の合成を行う、水中でのゲル化、及び極性溶媒中でのゲル化についての検討を行う。
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