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
Project/Area Number |
21K05181
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Research Institution | The 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)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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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。
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