2020 Fiscal Year Research-status Report
イソシアニドと不法飽和炭化水素の環化共重合反応を基盤とした新規重合反応の開拓
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19K05582
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
神林 直哉 大阪大学, 理学研究科, 助教 (50706752)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | イソシアニド / アレン / 環化共重合反応 / πスタック / らせん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
DNAに見られるような、分子内にπスタック構造を持つ高分子は特徴的なエネルギー移動特性や吸収発光特性を示すことが知られており、新たな分子エレクトロニクスの基盤材料として応用が期待される。しかしながら、このようなπスタック高分子を人工的に設計するうえで、従来広く研究されているビニル高分子では、主鎖構造が柔軟であり、πスタック構造を安定に維持することが困難である。これらを解決するためには、根本的に新しい概念に基づく高分子主鎖構造の設計とその合成法の開発が必要不可欠である。
昨年度我々が報告している、イソシアニドーアレンのリビング環化共重合反応によって得られるポリ（キノリレン-2,3-メチレン）は主鎖のキノリン環がメチレンで架橋された構造をとっており、2残基先のキノリン環どうしが近接できる構造を有している。そこで、ポリ(キノリレン-2,3-メチレン)の側鎖にアラニン由来の置換基を導入することで、側鎖間の水素結合を誘起し、主鎖のキノリン環が積層した、新しいπスタック型高分子の構築を目指した。
側鎖にアラニン誘導体を有するイソシアニド－アレン二官能性モノマーを合成し、パラジウム錯体開始剤として環化共重合反応を行ったところ、重合は定量的に進行し、任意の分子量で目的の高分子を得ることができた。得られたポリマーの各種スペクトル測定及び、理論計算の結果、ポリマーは溶液中で、主鎖のキノリン環がらせん状に積層した二次構造を構築することが明らかとなった。また、この構造は原子間力顕微鏡測定によっても確認することができた。
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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
昨年度までに報告している、イソシアニドーアレンのリビング環化共重合反応を基盤として、主鎖にπスタック構造を有する新しい二次構造を構築することに成功した。これらの研究は、イソシアニドと不飽和炭化水素を使った新規重合反応開発に基づく成果であり、当初予想していなかった一次構造の制御に伴う、三次構造制御を達成することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度に開発した、リビング環化共重合反応を土台とした、一次構造の精密制御を行う。具体的には、末端構造の制御および残存している成長末端を利用した、高分子デザインに取り組む。更に、今年度見出したπスタック型高分子構造と組み合わせて、機能性高分子への展開を模索する。また、アレン以外の不飽和炭化水素を検討し、新規主鎖構造を有する高分子の構築を目指す。
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| Causes of Carryover |
今年度は、コロナ感染症のため学会等の旅費が必要なくなったため、想定していた使用額との差異が生じた。次年度は、2年間で老朽化した消耗品および物品等の更新を積極的に行う予定である。
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