Control of solution and aggrigation properties of ferrocenyl bola surfactant

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05243
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28010:Nanometer-scale chemistry-related
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: Kijima Tatsuro 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50272084)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: フェロセン / ４級アンモニウムカチオン / Bola型界面活性剤 / 粘性液体 / 棒状ミセル / 有機塩 / レドックス応答性

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the characterization of a disubstituted ferrocene-modified quaternary ammonium salt surfactant which has two hydrophilic and one hydrophobic groups, and the change in aggregation behaviour of the resulting viscous solution upon redox.The results showed that the aggregates have a micellar structure with a ferrocene molecule inside and two hydrophilic groups facing outwards in a syn-type structure, forming string-like micelles.We also succeeded in collapsing and reforming the aggregates by oxidation-reduction of the viscous solution and reversibly controlling the viscosity.

Free Research Field

有機合成化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ひも状ミセルはセメントのレオロジー制御剤やアクティブクラッチなどの機械を制御する液体として期待されている。特に光やpH，温度，電気などの刺激に応答するひも状ミセルは、可逆的な粘性制御剤として近年、開発が強く望まれている。本研究成果は、新規な２置換のフェロセン誘導体を用いた、これまでにない新しいタイプの界面活性剤による検討であり、可逆的に粘性を制御できることを明らかにした。今後のさらなる検討によって、より高機能・高性能な粘性制御剤として適用できるようになることが期待される。