2021 Fiscal Year Annual Research Report
超分子ポリマー形成を介したラダー型ポリマーの合成と構造・物性の精密制御
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20K15307
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
三原 のぞみ 筑波大学, 数理物質系, 助教 (00867989)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ラダーポリマー / Π平面性分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラダーポリマーはモノマーユニットが2本以上の結合で連結されたポリマーである。これらのポリマーは一般的に剛直な秩序構造を有するため、刺激応答性を付与することは困難である。ラダーポリマーに刺激応答性を付与できれば、異なる秩序構造を持つポリマー間の可逆な構造変換が可能になると期待できる。本研究では、化学刺激の添加に応答して変形可能な柔軟性を有する新規ラダーポリマーの構築を目的とした。ラダーポリマーの構成要素として、本研究では電子アクセプター性を有するΠ平面性分子であるナフタレンジイミドを用いた。まず、ラダーポリマーの合成条件および分子包接能についての知見を得るため、構成要素であるナフタレンジイミドのラダー型二量体を合成した。このラダー型二量体はドナー・アクセプター相互作用およびΠ-Πスタッキング相互作用により、ベンゼンを始めとする芳香族分子を包接することを見出した。次に、ラダーポリマーのモノマーユニットとして、ナフタレンジイミドに異なる二種の連結部位を導入した分子を合成した。まず、得られたモノマーを重縮合により連結することで、直線型ポリマーを得た。その後、直線型ポリマー中のモノマーユニット間の相互作用を利用してフォールディング構造を形成し、モノマーユニットの連結部位を近接して配置した後、モノマー同士をオレフィンメタセシス反応を利用して連結することにより、ラダーポリマーの合成検討をおこなった。
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