2019 Fiscal Year Annual Research Report
Materials Science of Foldamers: Fine Control of Folding Structures and Their Use as Functional Soft Materials
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17H04880
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
櫻井 庸明 京都大学, 工学研究科, 助教 (50632907)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | フォルダマー / 共役高分子 / 凝集 / 会合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
共役高分子の折り畳み挙動において、その折り畳み凝集部分の構造秩序性を明らかにすることは重要である。その凝集主鎖がより構造周期性の高い積層構造を形成することにより結晶性が向上し、熱振動が抑制され、その結果として、電荷やエネルギー輸送が効率的に行われたり、発光効率が向上したりすることが期待される。そこで本年度は、フォルダマーの構成要素である共役高分子としてポリアセチレンおよびポリ(p-フェニレンエチニレン)を主鎖に選択し、これらの可溶性誘導体が低温溶液下で形成する凝集構造を詳細に調べた。
まず、可溶性を持たせたpoly(cyclopentenylene-vinylene)を主鎖骨格として選択し、第三世代グラブス触媒を用いた1,6-ヘプタジイン誘導体をモノマーとした環化リビング重合により目的ポリマーを合成した。モノマーにアルキル鎖あるいはセミフルオロアルキル鎖を計2本導入した誘導体を複数合成しており、得られたポリマーの性質を評価した。このポリマーをTHF希薄溶液中で温度変化させたところフッ素化アルキル部位の含有率が多いポリマーほど高い温度で凝集し始めることがわかった。また、事前に光照射により主鎖をall-trans構造に異性化させた際に、凝集しやすくなる傾向が明らかとなった。
ポリ(p-フェニレンエチニレン)については、直鎖で修飾したポリマー（LPPE）と環状被覆側鎖で修飾したポリマー（CPPE）を合成した。CPPEは共役主鎖同士が会合できない設計になっているため、THF溶液中、低温下でも顕著な吸収スペクトル変化は示さなかった。一方、LPPEは-40 ℃付近で急激な吸収スペクトルの先鋭化とレッドシフトが観測された。これは、構造周期の高い凝集体が形成されていることを強く示唆しており、一方で、THF/MeOHにより室温で凝集させた場合にはこれは観測されないことがわかった。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Protein-directed crystalline 2D fullerene assemblies2020
Author(s)
Mantas Liutkus, Alicia Lopez-Andarias, Sara Mejias, Javier Lopez-Andarias, David Gil-Carton, Ferran Feixas, Silvia Osuna, Wakana Matsuda, Tsuneaki Sakurai, Shu Seki, Carmen Atienza, Nazario Martin, Aitziber L. Cortajarena
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Journal Title
Nanoscale
Volume: 12
Pages: 3614-3622
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Systematic Synthesis of Tetrathia[8]circulenes: The Influence of Peripheral Substituents on the Structures and Properties in Solution and Solid States2020
Author(s)
Shohei Kato, Shuhei Akahori, Yuma Serizawa, Xu Lin, Mitsuaki Yamauchi, Shiki Yagai, Tsuneaki Sakurai, Wakana Matsuda, Shu Seki, Hiroshi Shinokubo, Yoshihiro Miyake
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Journal Title
Journal of Organic Chemistry
Volume: 85
Pages: 62-69
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Anomalous Photo-Induced Hole Transport in Type-I Core/Mesoporous-Shell Nanocrystals for Efficient Photocatalytic H2 Evolution2019
Author(s)
Zichao Lian, Masanori Sakamoto, Yoichi Kobayashi, Naoto Tamai, Jun Ma, Tsuneaki Sakurai, Shu Seki, Tatsuo Nakagawa, Mingwei Lai, Mitsutaka Haruta, Hiroki Kurata, Toshiharu Teranishi
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Journal Title
ACS Nano
Volume: 13
Pages: 8356-8363
DOI
Peer Reviewed
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