Study of the interaction between azacalixarenetriazine moieties and the appilication to polymer materials

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05178
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 35020:Polymer materials-related
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: Shibasaki Yuji 岩手大学, 理工学部, 教授 (90323790)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: カリックスアレーン / 多重水素結合 / 高分子材料 / 超分子 / 金属イオン捕集

Outline of Final Research Achievements

Polymers containing azacalyxarenetriazine (ACAT) exhibit significantly higher heat resistance and mechanical properties compared to the traditional linear-type polymers, while the films are soluble in polar aprotic solvents. The films also have excellent light transmission, and are colorless. To elucidate the ACAT-ACAT interaction in detail we synthesized several model compounds and the structures were well characterized by NMR and IR spectroscopy. Furthermore, we prepared the composites of PDMS or PEI with the ACAT model compounds, and investigated the resulting film properties. We also studied the metal capture behavior ot the prepared composite films and the film properties were elucidated in detail.

Free Research Field

高分子材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

カリックスアレーンは分子間相互作用が強すぎるため、ポリマー内に導入すると凝集し、ポリマーが溶けなくなる問題があった。一方で、もし導入できれば、カリックスアレーンの持つ分子認識能などを簡便に材料化できるという点で魅力的であった。今回、アザカリックスアレーントリアジンを用いてポリマー内部に化学的、物理的に導入し、それらがポリマーの溶解性を著しく損なわないこと、導入により機械特性、熱特性の大幅な改善が見られたことを確認し、このカリックスアレーン誘導体がポリマーの添加剤として非常に有用であることを示した。このアイデアは今後、幅広い高分子材料分野で応用が期待される。