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2011 Fiscal Year Annual Research Report

光による高分子の高次構造・物性の制御

Research Project

Project/Area Number 22350047
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

中野 環  北海道大学, 触媒化学研究センター, 教授 (40227856)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 坂本 猛  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 博士研究員 (80515130)
Keywordsらせん / コンホメーション / キラリティー / 不斉重合 / 光化学 / 励起状態
Research Abstract

光刺激による高分子のコンホメーション制御と物性制御を実現する目的で、前年度に引き続き、ランダムコイル-ヘリックス転移を実現できる高分子の構造を研究した。代表者らの従来の研究成果から、光照射によるビフェニル基のねじれ-平面転移を起こす構造を主鎖内に含むポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)(PDOF)が円偏光により光学活性化すること見出しており、この現象に対する高分子の分子量の影響を調べた。この目的で2,7-ジブロモ-9,9-ジオクチルフルオレンを原料とし、Niを触媒に用いるYamamoto重合法を行った。得られたポリマーの分子量をSECによりポリスチレン換算で見積もった結果、分子量が5,000程度から90,000程度のポリマーが得られたことが分かった。これらを用いて円偏光を照射する実験を行ったところ、溶液中では不斉誘起が全く起こらなかった一方で、ポリマー溶液のキャストフィルム(薄膜)に対する円偏光照射によって不斉誘起が起こることが分かった。分子量の効果について調査した結果、10,000程度以下のポリマーについては光学活性化が難しく、10,000程度から90,000程度の分子量では光学活性化が進行することが明らかになった。
加えて、分子量10,000程度以上のポリマーについては吸収スペクトルにおいて400-440nm程度の領域にβ相に基づく吸収帯が観測され、β相の割合が多いほど効率よく光学活性化が進行することが明らかになった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

PDOFに対するキラル誘起の機構についての知見が得られ、効率良くキラル誘起できる条件がある程度明らかになりつつあるため。

Strategy for Future Research Activity

キラル誘起におけるα相とβ相の役割について明らかにするため、円偏光照射において波長を選んで励起し、両相に対するキラル誘起挙動の違いを調べる。加えて、理論的な手法によりキラル誘起のメカニズムについての知見を得る。さらに、PDOF以外の主鎖共役系高分子について光によるキラル誘起を実現する。

  • Research Products

    (19 results)

All 2012 2011

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (8 results) (of which Overseas: 5 results)

  • [Journal Article] Molecular Chirality Induction to an Achiral p-Conjugated Polymer by Circularly Polarized Light2012

    • Author(s)
      Y. Wang, T. Sakamoto, and T. Nakano (T. Nakano)
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 48 Pages: 1871-1873

    • DOI

      DOI: 10.1039/c2cc17027b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and efficient circularly polarized light emission of an optically active hyperbranched poly(fluorenevinylene) derivative2011

    • Author(s)
      J.-M Yu, T. Sakamoto, K. Watanabe, S. Furumi, N. Tamaoki, Y. Chen, and T. Nakano (T. Nakano)
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 47 Pages: 3799-3801

    • DOI

      DOI: 10.1039/c0cc05564f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高効率な円偏光発光を示すキラルハイパーブランチ型ポリマー2011

    • Author(s)
      中野 環, 渡辺 顕士, 坂本 猛
    • Journal Title

      月刊ファインケミカル

      Volume: 9 Pages: 40-46

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A chiral p-stacked vinyl polymer emitting white circularly polarized light2011

    • Author(s)
      K. Watanabe, T. Sakamoto, M. Taguchi, M. Fujiki, and T. Nakano (T. Nakano)
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 47 Pages: 10996-10998

    • DOI

      DOI: 10.1039/c1cc13711e

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric Anionic Polymerization of 2,7-Bis(4-t-butylphenyl)fluoren-9-ylmethyl Methacrylate and Photo-induced Structural Transition of the Obtained Polymer2011

    • Author(s)
      K. Watanabe, T. Sakamoto, and T. Nakano (T. Nakano)
    • Journal Title

      Chirality

      Volume: 23 Pages: E28-E34

    • DOI

      DOI: 10.1002/chir.20953

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Photo-degradable helix: Synthesis, Structure, and Photolysis of Optically Active Poly[2,7-bis(4-t-butylphenyl)-9-methylfluoren-9-yl acrylate]2011

    • Author(s)
      T. Sakamoto, K. Watanabe, Y. Shichibu, K. Konishi, S. Sato, and T. Nakano (T. Nakano)
    • Journal Title

      Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry

      Volume: 49 Pages: 945-956

    • DOI

      DOI: 10.1002/pola.24507

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Chirality Induction to a Polymer Chain Using Circularly Polarized Light2012

    • Author(s)
      T. Nakano
    • Organizer
      Cambodian Malaysian Chemical Conference (CMCC) 2012
    • Place of Presentation
      Angkov Century Resort & Spa, Siem Reap, Cambodia
    • Year and Date
      20121019-20121019
    • Invited
  • [Presentation] Synthesis and Structure of Optically Active Polymers Emitting Circularly Polarized Light2012

    • Author(s)
      T. Nakano
    • Organizer
      17th Malaysian Chemical Congress (17MCC)
    • Place of Presentation
      Putra World Trade Centre, Kuala Lumpur, Malaysia
    • Year and Date
      20121017-20121017
    • Invited
  • [Presentation] Design of Circularly Polarized Light-Emitting Chiral Polymers and Photo-driven Synthesis of Polymer Helix2012

    • Author(s)
      T. Nakano
    • Organizer
      12th Japan-Belgium Symposium on Polymer Science
    • Place of Presentation
      Universite Libre de Bruxelles, Brussels, Belgium
    • Year and Date
      20120910-20120910
    • Invited
  • [Presentation] Circularly Polarized Light-Assisted Synthesis of Optically Active Polymers2012

    • Author(s)
      T. Nakano, Y. Wang, N. Xiao, S. Muraki (T. Nakano)
    • Organizer
      The 5th Symposium on Molecular Chirality of Chinese Chemical Society & International Chiral Meeting
    • Place of Presentation
      Zhangjiajie Education and Training Base, Zhangjiajie, China
    • Year and Date
      20120803-20120803
    • Invited
  • [Book] Polymer Science: A Comprehensive Reference2012

    • Author(s)
      T. Nakano, Y. Okamoto
    • Total Pages
      7760
    • Publisher
      Elsevier BV
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 有機半導体化合物2012

    • Inventor(s)
      中野 環、東村 秀之、田中 健太
    • Industrial Property Rights Holder
      中野 環、東村 秀之、田中 健太
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2012-120203
    • Filing Date
      2012-05-25
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 高分子化合物の変性方法及び変性された高分子化合物を含む膜の製造方法2012

    • Inventor(s)
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、小林 憲史
    • Industrial Property Rights Holder
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、小林 憲史
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2012/061119
    • Filing Date
      2012-04-25
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 高分子化合物の変性方法及び変性された高分子化合物を含む膜の製造方法2012

    • Inventor(s)
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、小林 憲史
    • Industrial Property Rights Holder
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、小林 憲史
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2012-101228
    • Filing Date
      2012-04-26
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 化合物及び該化合物を含む膜2011

    • Inventor(s)
      中野 環、坂本 猛、ユ・ジュインメン、東村 秀之、小林 憲史
    • Industrial Property Rights Holder
      中野 環、坂本 猛、ユ・ジュインメン、東村 秀之、小林 憲史
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2011-098345
    • Filing Date
      2011-04-26
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 化合物及び該化合物を含む膜2011

    • Inventor(s)
      中野 環、坂本 猛、ユ・ジュインメン、東村 秀之、小林 憲史
    • Industrial Property Rights Holder
      中野 環、坂本 猛、ユ・ジュインメン、東村 秀之、小林 憲史
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2011/069133
    • Filing Date
      2011-08-25
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 化合物及び該化合物を含む膜2011

    • Inventor(s)
      中野 環、坂本 猛、ユ・ジュインメン、東村 秀之、小林 憲史
    • Industrial Property Rights Holder
      中野 環、坂本 猛、ユ・ジュインメン、東村 秀之、小林 憲史
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      100131149
    • Filing Date
      2011-08-30
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 有機半導体化合物2011

    • Inventor(s)
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、田中 健太
    • Industrial Property Rights Holder
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、田中 健太
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2011/069132
    • Filing Date
      2011-08-25
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 有機半導体化合物2011

    • Inventor(s)
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、田中 健太
    • Industrial Property Rights Holder
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、田中 健太
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      100131148
    • Filing Date
      2011-08-30
    • Overseas

URL: 

Published: 2014-07-24  

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