Development of novel ladder polymers with unprecedented structural properties

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02784
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Fumitaka Ishiwari 大阪大学, 大学院工学研究科, 講師 (00635807)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福島 孝典 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (70281970)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ラダーポリマー / 多孔性物質 / キラル / 自己集合

Outline of Final Research Achievements

Development of polymers with new structural properties has the potential to have a significant impact on various fields. Previously, we have achieved the development of synthetic methods for diazacyclooctane(DACO)-containing ladder polymers with higher-order structural elements than those of conventional polymers. In this study, in addition to (1) ongoing research on DACO ladder polymers with conformational flexibility, we develop (2) helical ladder polymers with dynamic motion and (3) bifacial ladder polymers with unique and unprecedented structural properties. We have synthesized such ladder polymers with unique and unprecedented structural properties, and investigated their physical properties and functions.

Free Research Field

高分子科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究を通じ、既存の合成方法では合成不可能であった新規構造を持つラダーポリマーの開発に成功し、その物性や機能の一部を解明することができた。たとえば、本研究で開発したDACOラダーポリマーは、既存のTB含有ラダーポリマーよりも高いCO2吸着親和性を示すことを見出した。これは、DACOラダーポリマーの自立膜は優れたCO2分離膜として機能する可能性を示している。また、表裏異方性を有する二面性ラダーポリマーのプロトタイプの合成にも成功し、新たな自己集合化挙動を示す新物質として機能することが期待される。