2020 Fiscal Year Research-status Report
Preparation of helical structure in diblock copolymer using chiral dopant and evaluation of its hierarchical structure
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19K05590
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
平井 智康 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (60585917)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 立体規則性高分子 / ポリへドラルオリゴメリックシルセスキオキサン / らせん構造 / シリカ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では立体規則性を精密に制御したポリへドラルオリゴメリックシルセスキオキサン(POSS)を含有するブロック共重合体を調製することで、特異なヘリカル層を創成することを目標としている。本年度は立体規則性を精密に制御したPOSSを含有するメタクリレート高分子(it-PMAPOSS)の調製を行い、その分子鎖凝集構造の評価を行った。
it-PMAPOSSに対して、少量のキラルドーパントを添加することで、it-PMAPOSSへのらせん構造の付与を試みた。振動円偏光二色性分光光度計(VCD)に基づく評価より、it-PMAPOSSは一方巻に制御されたらせん構造を形成することが明らかとなった。今回用いたキラルドーパントは加熱することで蒸発する。it-PMAPOSS/キラルドーパントの混合膜を加熱することで、キラルドーパントを系から取り除きVCDに基づく評価を行った。その結果、キラルドーパントを取り除いた後もらせん構造が保持されるいわゆる”メモリー特性”を示すことを見出した。
POSSは耐熱性に極めて優れた材料であり、焼成することでシリカを生成することが知られている。it-PMAPOSS/キラルドーパント混合試料を空気下、600℃で焼成することで、有機物の除去さらにシリカの調製を試みた。調製したシリカの分子鎖凝集構造をVCDおよび透過型電子顕微鏡(TEM)観察より評価したところ、調製したシリカはらせん構造を形成していることが明らかとなった。
本研究を通じて、it-PMAPOSSのらせん構造を鋳型とした新規キラルシリカの調製法を確立した。
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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
ヘリカル層を形成するためには、ブロック共重合体の片側ドメインがらせん構造を形成することが必要不可欠となる。本年度までに、it-PMAPOSSがらせん構造を形成することおよびそのらせん構造の詳細な解析を目標として掲げており、おおむね研究は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
it-PMAPOSSのらせん構造およびそれを鋳型とするキラルシリカ調製に関しては本年度論文として既にまとめた。今後は、これまでに得られた知見に基づき、ブロック共重合体へと展開する。it-PMAPOSSを含有するブロック対してキラルドーパントを添加することで、it-PMAPOSS成分のらせん構造の付与、さらにそのらせん構造がブロック共重合体のミクロ相分離構造におよぼす影響を詳細に検討する。最終年度の8月までには、ミクロ相分離構造の評価を行い、論文の執筆を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
予定していた試薬の価格が460円安くずれが生じた。次年度試薬代として計上し、有意義に利用する予定である。
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[Journal Article] Chiral Silica with Preferred-Handed Helical Structure via Chiral Transfer2021
Author(s)
Kei Manabe, Sung-Yu Tsai, Satoshi Kuretani, Satoshi Kometani, Katsuyuki Ando, Yoshihiro Agata, Noboru Ohta, Yeo-Wan Chiang, I-Ming Lin, Syuji Fujii, Yoshinobu Nakamura, Yu-Ning Chang, Yuta Nabae, Teruaki Hayakawa, Chien-Lung Wang, Ming-Chia Li, and Tomoyasu Hirai
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Journal Title
JACS Au
Volume: 1
Pages: 375-379
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Preparation of polymethyl methacrylate with well-controlled stereoregularity using anionic polymerization in ionic liquid2020
Author(s)
Nobuyuki Otozawa, Rio Hamajima, Masataka Yoshioka, Raito Kato, Arisa Tanaka, Hiroto Fukuma, Toshiki Terao, Kei Manabe, Syuhu Fujii, Yoshnobu Nakamura, Atsushi Takahara, Tomoyasu Hirai
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Journal Title
Journal of Polymer Science
Volume: 58
Pages: 1960-1964
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Anionic Polymerization of Methacrylate-Functionalized Ionic Monomers in Ionic Liquid2020
Author(s)
Nobuyuki Otozawa, Masataka Yoshioka,Daiki Ihara, Rio Hamajima, Raito Kato, Toshiki Terao, Hiroto Fukuma, Satoshi Kuretani, Tamio Seko, Syuji Fujii, Yoshinobu Nakamura, Motoyasu Kobayashi, Atsushi Takahara, Tomoyasu Hirai
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Journal Title
Chemistry Letters
Volume: 49
Pages: 1459-1461
DOI
Peer Reviewed
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