2021 Fiscal Year Annual Research Report
Nanoscopic Visualization of Chain-Scissoring Points in Polymer Mechanochemistry
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18H02050
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| Research Institution | Rikkyo University |
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Principal Investigator |
森本 正和 立教大学, 理学部, 教授 (70447126)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | メカノケミストリー / 高分子 / 力学特性 / 蛍光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、近年研究が活発化しているポリマーメカノケミストリーについて、高分子膜への引張応力の印加により発生する高分子鎖結合切断点の空間分布を分子レベルで可視化する新技術を確立することを目的とした。
環化付加反応に基づく結合切断点プローブ分子骨格として新たに設計・合成した化合物について吸収・蛍光スペクトルを測定し、この化合物が光反応と蛍光を示すことを確認した。結合切断点プローブの創出に向けて、この化合物と別の低分子化合物との間の環化付加反応を試みた。反応時間や触媒などの種々の条件を検討したが、環化付加反応の十分な進行は観測されず、現時点では環化付加体を得るには至っていない。本化合物においてπ共役が比較的拡がっているために環化付加反応性が低下していると考えられる。結合切断点プローブの創出のためには分子設計の改善が必要であると考えられる。
また、結合切断点プローブの基本骨格として利用可能なフォトクロミック分子の光応答特性に対する置換基効果についても研究を進めた。閉環異性体の開環反応量子収率が低いフォトクロミック分子骨格について、その反応点炭素原子にかさ高いアルキル置換基を導入した。従来のエチル基を有する誘導体は開環反応量子収率が非常に低く、可視光照射によりほとんど開環反応を起こさないのに対して、反応点にかさ高いイソブチル基もしくはネオペンチル基を有する誘導体においては開環反応量子収率が増大し、可視光照射による速やかな開環反応が観測された。特にネオペンチル基を有する誘導体では、エチル基を有する誘導体と比べて開環反応量子収率が480倍以上増大した。ポリマーメカノケミストリーにおける結合切断点プローブの機能性を制御する際にも活用できる、光応答分子の反応性に対する置換基効果に関する重要な知見を得た。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Molecular crystalline capsules that release their contents by light2021
Author(s)
Akira Nagai, Ryo Nishimura, Yohei Hattori, Eri Hatano, Ayako Fujimoto, Masakazu Morimoto, Nobuhiro Yasuda, Kenji Kamada, Hikaru Sotome, Hiroshi Miyasaka, Satoshi Yokojima, Shinichiro Nakamura, Kingo Uchida
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Journal Title
Chemical Science
Volume: 12
Pages: 11585～11592
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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