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2023 Fiscal Year Annual Research Report

光刺激と化学刺激の多重協働活性化を活用した高機能材料群の創成

Research Project

Project/Area Number 21K05181
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

正井 宏  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (70793149)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords光分解性材料 / 白金アセチリド錯体 / 光増感 / 光接着材料 / ポリマーネットワーク材料
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、白金アセチリド錯体における酸と光による協働的な結合開裂反応が、ポリマーネットワーク材料における光成形技術と両立可能であることを活用して、高分子材料の新しい光技術として、光重合材料に対する協働的な光制御を実現した。酸と光による協働的な反応性を有する白金アセチリド錯体は、酸の非存在下においては高い光安定性を示した。この特性を利用して、白金アセチリド錯体の両端にアクリル基を有する架橋分子は、光重合開始剤の共存下において、アクリル系モノマーと共重合に基づき、高分子ネットワーク材料を構築した。同時に、本材料は光のみにおいて高い安定性を持つ一方で、光重合に用いた光と同じ波長の光と塩化水素の協働反応によって、架橋部位の開裂に基づく光分解性と光加工性を示した。この現象を活用し、本材料は光重合を介した接着性を示す一方で、光と酸による協働的に剥離可能な、新たな光制御性接着剤となることを実証した。また、本協働反応の反応機構を詳細に解析した結果、反応中において生じる一重項酸素が鍵活性種であることを見出した。これを活用して、365 nmの紫外光照射と酸による協働分解だけでなく、イリジウム錯体を光増感剤として利用することで、470 nmの青色光と酸による協働分解反応性を実現した。さらに、この反応性を活用することで、先述した光接着材料を酸と青色光で協働的に剥離することにも成功した。以上の結果は、光と酸による協働分解性材料が、波長を問わない様々な光の照射下において安定に利用可能でありながらも、酸の共存によって速やかな材料分解を可能にする新技術として、本反応および材料の有用性を示すものである。

  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Logic operation and real-time communication via tunable excited states in a single-molecule optoelectronic chip2024

    • Author(s)
      Yang Chen、Guo Yilin、Masai Hiroshi、Iwai Tomohiro、Jie Jialong、Su Hongmei、Terao Jun、Guo Xuefeng
    • Journal Title

      Chem

      Pages: in press

    • DOI

      10.1016/j.chempr.2024.01.005

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Fabrication of Photoprocessable Materials via Photopolymerization Using an Acid‐Induced Photocleavable Platinum‐Acetylide Crosslinker2023

    • Author(s)
      Kaneko Takashi、Russell Go M.、Kawano Yutaro、Masai Hiroshi、Terao Jun
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 62 Pages: e202305374

    • DOI

      10.1002/anie.202305374

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of Alkyl Ester Chain Length on the Toughness of PolyAcrylate-Based Network Materials2023

    • Author(s)
      Kawano Yutaro、Masai Hiroshi、Nakagawa Shintaro、Yoshie Naoko、Terao Jun
    • Journal Title

      Polymers

      Volume: 15 Pages: 2389~2389

    • DOI

      10.3390/polym15102389

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Luminescent Thermoresponse via Excimer/Exciplex Transition of Pyrene Derivative in Polymer Networks Containing [3]Rotaxane2023

    • Author(s)
      Nakagawa Tomoki、Ishino Saqura、Inamori Daiki、Masai Hiroshi、Terao Jun
    • Journal Title

      ACS Macro Letters

      Volume: 12 Pages: 751~758

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.3c00196

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Efficient electrocatalytic H2O2 evolution utilizing electron-conducting molecular wires spatially separated by rotaxane encapsulation2023

    • Author(s)
      Chou Sheng-Ying、Masai Hiroshi、Otani Masaya、Miyagishi Hiromichi V.、Sakamoto Gentaro、Yamada Yusuke、Kinoshita Yusuke、Tamiaki Hitoshi、Katase Takayoshi、Ohta Hiromichi、Kondo Tomoki、Nakada Akinobu、Abe Ryu、Tanaka Takahisa、Uchida Ken、Terao Jun
    • Journal Title

      Applied Catalysis B: Environmental

      Volume: 327 Pages: 122373~122373

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2023.122373

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multistate Structural Switching of [3]Catenanes with Cyclic Porphyrin Dimers by Complexation with Amine Ligands2023

    • Author(s)
      Oka Yuki、Masai Hiroshi、Terao Jun
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 62 Pages: e202217002

    • DOI

      10.1002/anie.202217002

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Controlling Excited-State Dynamics and Chemical Reactivities of Platinum Acetylide Complexes via Self-Threading Ligands with Permethylated α-Cyclodextrin2023

    • Author(s)
      Masai Hiroshi
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 96 Pages: 1196~1205

    • DOI

      10.1246/bcsj.20230171

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] シクロデキストリン被覆型シアニン色素のホスト及びゲストの修飾による物性制御2024

    • Author(s)
      張 恵敏・増井 洋一・正井 宏・寺尾 潤
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] 金属酸化物表面修飾と水素発生光触媒における共役アンカー分子側鎖の効果2024

    • Author(s)
      徐 盛浩・Qichun JIANG・小林 厚志・正井 宏・滝沢 進也・岩井 智弘・寺尾 潤
    • Organizer
      日本化学会第104春季年会
  • [Presentation] 完全メチル化aシクロデキストリンの非被覆構造と被覆構造の切り替えを利用したクマリン架橋型ゲル材料の光分解性制御2023

    • Author(s)
      新鞍尚希・ラッセル豪マーティン・正井宏・岩井智弘・寺尾潤
    • Organizer
      第39回シクロデキストリンシンポジウム
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Insulated p-Conjugated Bipyridine-Metal Complexes with a Linked Rotaxane Structure2023

    • Author(s)
      安部 慎祐・宮岸 拓路・正井 宏・滝沢 進也・岩井 智弘・寺尾 潤
    • Organizer
      第69回有機金属化学討論会
  • [Presentation] 連結型ロタキサン構造を有する被覆p共役ビピリジン-金属錯体の合成と光特性2023

    • Author(s)
      安部 慎祐・宮岸 拓路・正井 宏・滝沢 進也・岩井 智弘・寺尾 潤
    • Organizer
      第13回CSJ化学フェスタ2023
  • [Presentation] 光・酸協働分解性ジピレニルケイ素架橋剤を利用した光分解材料の光造形2023

    • Author(s)
      川野勇太郎・正井宏・岩井智弘・寺尾潤
    • Organizer
      第72回高分子年次大会
  • [Presentation] 酸と光を用いたアリールケイ素およびアリールゲルマニウム化合物の協働的結合開裂反応2023

    • Author(s)
      丁 涵清・ 正井 宏・岩井 智弘・寺尾 潤
    • Organizer
      第13回CSJ化学フェスタ2023
  • [Presentation] 超分子構造を用いた4-クマリニルメチルエステルの光分解性制御と架橋高分子材料への応用2023

    • Author(s)
      新鞍尚希・ラッセル豪マーティン・正井宏・岩井智弘・寺尾潤
    • Organizer
      第13回CSJ化学フェスタ2023

URL: 

Published: 2024-12-25  

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