2017 Fiscal Year Annual Research Report
Repeatable Mechanochromic Polymers Based on Dynamic Covalent Chemistry
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17H01205
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
大塚 英幸 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (00293051)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 高分子反応 / 動的共有結合化学 / メカノクロミズム / 高分子合成 / 高分子構造・物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２９年度はメカノクロモフォアライブラリーの構築を目指すステージ１（メカノクロモフォアライブラリーの構築）から研究を着手した。
当初計画していた、ジアリールビベンゾフラノン（DABBF）、テトラアリールスクシノニトリル（TASN）、ジアリールビベンゾチオフェノニル（DABBT）の３系統の全てメカノクロモフォアに関して、水酸基を２つ有するジオール誘導体をターゲットして合成を検討した結果、反応条件や精製方法を精査することで、グラムスケールで効率的に合成する手法を確立することに成功した。さらに、磨り潰しによって発光挙動も示すTASN誘導体に関しては、メトキシ基、メチル基、ブロモ基、ニトロ基、さらに無置換の誘導体など、置換基が異なる一連の誘導体を合成した。
得られたメカノクロモフォアライブラリーは、低分子状態で磨り潰し試験を行い、力学応答挙動の観察を行い、メカノクロモフォアの構造に応じて、全く異なる着色・発光挙動を示すことが明らかとなった。また、色調変化の観察だけでなく、電子スピン共鳴（ESR）測定を利用して、ラジカル種の発生挙動の定性および定量評価を行い、さらには温度可変ESR測定を駆使して、結合開裂のエネルギー算出を行った。一部の誘導体に関しては、計算化学によるシミュレーションを行い、力学的な結合開裂挙動の解析を実施した。これらの結果、同一のTASN誘導体においては、置換基の電子特性により、系統的に力学応答性が変化することを見出した。
平成２９年度の中盤からは、メカノクロミック高分子の合成と評価を目指すステージ１（メカノクロミック高分子の合成と評価）の研究にも着手した。上述した３系統の全てメカノクロモフォアを有する一連の高分子を合成することに成功した。得られた３種のメカノクロミック高分子を任意の割合で混合することで、マルチカラーメカノクロミズムが発現することを明らかにした。
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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
研究は当初計画の通りに順調に進展しており、やや前倒しできている状況である。研究成果も期待どおりにあがっていると判断できるため、「おおむね順調に進展している。」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、当初計画にしたがって、研究を推進する計画である。
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