Development of functional molecules and polymer materials based on the integration of fluorinated alcohols

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K23625
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0501:Physical chemistry, functional solid state chemistry, organic chemistry, polymers, organic materials, biomolecular chemistry, and related fields
• Research Institution: Yokohama National University (2020); Tokyo Institute of Technology (2019)
• Principal Investigator: Shida Naoki 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (20839972)
• Project Period (FY): 2019-08-30 – 2021-03-31
• Keywords: フルオロアルコール / アニオンバインディング / 弱配位性アニオン / 水素結合 / 分光分析

Outline of Final Research Achievements

In this study, we have investigated the synthesis and properties of fluorinated alcohols, which are functionalized with fluorine functional groups, as a key framework. Fluorinated alcohols are unique in that they have high oxidation resistance due to the high content of electron-withdrawing fluorine groups and very strong hydrogen bond donating ability due to the large polarization of the alcohol group. While there are many reports on the use of commercially available fluorinated alcohols as solvents and additives in organic reactions, there are only a few examples of the application of fluorinated alcohols as functional groups in the design of functional molecules and materials. In this study, we synthesized fluorinated alcohol-integrated functional molecules and investigated their molecular functions.

Free Research Field

有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アニオンは負電荷を帯びているため電子豊富であり、有機化学的には求核的な反応性を示すことが多い。アニオンの求核性の高さはすなわち、カチオンに対する配位が強いことを意味し、ときにはカチオン部を利用した分子材料の機能発現を阻害することにつながる。
本研究において申請者は、弱配位性アニオンその相互作用を可能とする材料、すなわちアニオンレセプターの開発を行なった。優れた水素結合供与能を示すフルオロアルコールを鍵骨格とし、これを1分子中に複数個集積化させることで、高機能アニオンレセプターを合成することに成功した。ここで開発された分子は、様々なイオン性分子材料の機能向上に寄与するものと期待される。