2020 Fiscal Year Research-status Report
Reversible stabilization of supramolecular gel structures by a covalent bond
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19K05605
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
籔内 一博 中部大学, 工学部, 准教授 (80389155)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 超分子ゲル / 自己組織化 / クマリン / 光二量化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は昨年度に引き続きクマリン部位を導入したゲル化剤の合成と得られた超分子ゲルの特性評価を行うとともに、架橋剤となる物質の合成と評価を行った。
アルキル末端にクマリン部位を導入したアミンと酒石酸からなる2成分系ゲル化剤について、新たに1:1複合体がジクロロメタンおよびクロロホルムで透明なゲルを形成する系を見出した。このジクロロメタンゲルに紫外光照射を行ったところ、クマリン部位の二量化が起こる長波長（波長300 nm以上）照射により、ゲル－ゾル転移温度が37℃から52℃以上に上昇することを見出した。しかし、昨年度見出した系と同様に短波長照射（波長254 nm）によるゲル－ゾル転移温度の低下はみられていないため、原因および適切な条件を検討中である。
上記2成分系ゲル化剤と並行して、アミノ酸誘導体にクマリン部位を導入した化合物を新たに開発した。そのゲル化特性を調べたところ、四塩化炭素やアルコール、芳香族溶媒を効率的にゲル化することが分かった。この系に、架橋剤として、クマリン部位を導入したアクリル酸エステルとアクリル酸メチルの共重合体（高分子型）およびジブロモアルカンから合成する双頭型クマリン誘導体（低分子型）をそれぞれ添加してゲル特性の変化を調べた。高分子型はクマリン部位の導入割合が異なるものを3種合成し、これらの添加により、ゲル形成能に変化が見られた。一方、低分子型架橋剤はアルキル鎖長の異なる2種を合成し、いずれを加えた系でも、光照射により芳香族溶媒に対するゲル形成能の向上が見られた。いくつかの系では、架橋剤の析出が見られたため、ゲル化剤分子との相溶性について検討する必要があると考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
クマリン部位を有するゲル化剤分子を新たに開発し、光照射による熱安定化を見出した。また架橋剤となる分子を合成することができた。しかしながら、固定化の可逆性や架橋剤として合成した分子とゲル化剤分子の相溶性に課題が残されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに超分子ゲル構造の固定化の効果が見られた系について、光照射の方法を再検討し、可逆性の達成を目指す。また、現状では、ゲル化剤単独で光照射実験に適した透明なゲルが得られる系が限定されていることから、ゲル化剤の新規探索と並行して、架橋剤をはじめとしたゲル化剤以外の成分を加えることで、この問題の解決に取り組む。架橋剤については、高分子系のモノマー比率や分子量、および低分子系の分子設計や組み合わせとその比率を精査することで相溶性の改善や光照射に伴う特性変化の評価を行う。研究目的である超分子ゲル構造の可逆的固定化を目指す。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスの影響により、参加予定の学会が中止あるいはオンライン開催となったため、旅費および学会参加登録料の支払い額が当初計画より減少した。次年度使用額は今年度実施できなかった分の消耗品購入や分析依頼料に充て、効率的に実験を進めるために使用する。
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Research Products
(2 results)
