Synthesis of supramolecular polymer under the condition of controlled equilibrium

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15335
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Hirao Takehiro 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 助教 (20825343)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 超分子ポリマー / ポルフィリン / 自己集合 / 超分子重合 / 刺激応答性

Outline of Final Research Achievements

Supramolecular polymers have attracted great attention due to their unique dynamic nature. The dynamic nature allows access to develop stimuli-responsive supramolecular polymeric materials. Haino’s group reported a successful construction of supramolecular porphyrin polymers relying on a host-guest interaction between a bisporphyrin cleft (bisPor) and trinitrofluorenone (TNF). The bisPor-TNF host-guest complex is known to be formed via charge-transfer interactions. We thus envisioned that the supramolecular porphyrin polymers would respond to both oxidation and reduction inputs to interconversion between the polymeric and the monomeric states.

Free Research Field

超分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果では，ビスポルフィリンクレフトとトリニトロフルオレノンを連結した分子を用いて，酸化と還元，二つの外部刺激に応答して「集合状態」と「解離状態」を変換可能な超分子ポリマーの構築に成功した。「集合状態」と「解離状態」の変換を自在に制御することができれば，物理物性を自在に変換することのできる外部刺激応答性ポリマー材料への応用が期待される。本研究で用いた電荷移動相互作用は，様々な超分子ポリマー構築の駆動力に使用可能な相互作用であることから，酸化還元応答性超分子ポリマー構築へ向けた道筋を示したと言える。