2016 Fiscal Year Annual Research Report
モノマー配列でプログラミングされたらせんキラルポリラジカル高次構造と磁気光学機能
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16H03815
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
金子 隆司 新潟大学, 自然科学系, 教授 (90272856)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 俊樹 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80212372)
寺口 昌宏 新潟大学, 自然科学系, 助教 (30334650)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | π共役高分子 / 光学活性らせん構造 / ポリラジカル / アントラセン / ポリ（アリーレンエチニレン） / ポリ（フェニルアセチレン） / 磁気光学効果 / 分子磁性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．モノマー配列で配置された分子内架橋部位により折り畳み構造を制御したポリ(1,3-フェニレンエチニレン)フォルダマーの合成
ホルミル基を有するジエチニルベンゼンとトリエチレングリコールモノメチル鎖を有するジヨードベンゼンを合成し、重合した。また、ヒドロガルビノキシル残基とホルミル基を有する3,5-ビス[(3-エチニルフェニル)エチニル]ベンゼン誘導体と3,5-ジヨードベンゼンとを同様に重合することで対応するポリ(1,3-フェニレンエチニレン)誘導体を新規に合成した。モノマー単位として１量体と３量体を重合させることで、らせん折り畳み構造形成時にヒドロガルビノキシル残基が一つ置きに積層する構造のポリマーを合成できた。これらポリマーのホルミル基を光学活性な1,2-シクロヘキサジアミンと反応させることで、イミノ結合による分子内架橋により、クロロホルム中においてもらせん折り畳み構造が安定化したことが明らかとなった。架橋に動的共有結合を用いることで熱力学的に安定ならせん折り畳み構造の形成が優先され、不規則に架橋したポリマーからでも、らせん構造が優勢となる溶媒条件下で酢酸を添加することでイミンの交換反応によりらせん折り畳み構造で架橋された構造に変換できることを明らかにした。
２．長鎖アルコキシ３置換ポリ(フェニルアセチレン)誘導体のキラル誘起
標記誘導体を合成し、光学活性なメントールと混合して製膜することで、光学活性物質を含まないキラル構造が形成されることを明らかにした。
３．水素結合でモノマー配列をプログラムしたオリゴアントリレンエチニレン誘導体の合成
3,5-ビス(ヒドロキシメチル)フェニル基を末端に有するラジカル前駆体置換オリゴアントリレンエチニレンを合成し、強磁性的相互作用が期待できる反平行に配列した構造を構築することに成功した。
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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
当初の計画通り、アリーレンエチニレンを骨格とした基本的なマクロモノマーおよびシークエンス制御ポリマーの合成法についてはその方法論を確立した。また、分子内架橋や分子内水素結合など構造制御手法に対する知見も集積されつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の成果を元に試料を量合成し、溶媒、添加剤、温度など外部刺激によりらせん構造を制御する条件を探索すると共にらせん状のラジカル配置と磁気的相互作用の相関を明らかにする。分子内架橋の条件等も最適化することにより精密ならせん構造を固定し、光学分割したキラルポリラジカルも合成し、光学純度との関連を議論する。
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