2012 Fiscal Year Research-status Report
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23655040
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田原 一邦 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40432463)
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| Keywords | 自己組織化 / 超分子化学 / 二次元ポリマー / STM / 固液界面 |
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| Research Abstract |
本課題では、固液界面での自己集合と化学反応性がプログラムされた有機分子を用いて、二次元ポリマーを合成することを目的としている。具体的には、（１）「イミン形成反応を利用した二次元ポリマー合成」と、（２）「ジアセチレン間の橋掛け反応による共有結合形成」の二つの課題に取り組んでいる。
計画に従い、課題（１）ではイミン形成反応の実施のため、デヒドロベンゾ[12]アヌレン（DBA）の長鎖アルキル鎖の先端に、反応点となるアミノ基を備えたを合成し、その固液界面における自己集合をSTMにより調査した。その結果、ハニカム構造を形成することが分かった。また、前年度に合成した六つのホルミル基を有するハブ型架橋分子をゲストとして用いて上述のDBAが形成した配列に対して加えた。イミン形成反応をトリフルオロ酢酸の存在化で実施したところ、一部のゲスト分子が固定されることが分かった。また、空孔サイズの分析により、イミン結合が一部で形成されていることが示唆された。
課題（２）では新たに合成したジアセチレン部位を含むアルキル鎖により置換されたDBAが固液界面においてハニカム型の構造を形成することを確認した。この自己集合膜に対して、光照射を行ったが、反応は生起しなかった。溶媒が光を吸収したため、反応が進行しなかったと考え、溶媒を除去しドライフィルムの作成を行った。ドライフィルムのAFM観察により、溶媒を除去した後も、DBAのハニカム構造が形成されることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
次年度でも大きな問題もなく、順調に研究が進展している。具体的には、課題（１）では、ホスト化合物の固液界面における自己集合を調査した。また、ゲストを添加すると、それが空孔に共吸着されることも明らかにした。さらに、系中に触媒として酸を加えると、固液界面でイミン結合が形成されたことを示唆する結果を得られた。課題（２）についても、より長いアルキル基を有するDBAが想定どおりにハニカム型の配列を形成することを見出した。固液界面での光照射では反応の生起が見られなかったが、溶媒を除きドライフィルムを作成することが出来たので、次年度に超高真空下での光照射による二次元ポリマーの合成に関する足掛かりが得られた。
このような進捗状況から、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
課題（１）では、STMによる反応生成物の更なる同定を行う。また、溶媒を除いたドライフィルムを作成し、ポリマーの表面ラマン分光法やX線光電子分光法により、反応の進行について確証をえることを目的とする。最後に、合成した二次元ポリマーの転写と溶媒を用いた洗い流しによる表面からの剥離も試みる。種々の溶媒を用いて検討する。剥離が起こらない場合には、表面の電位の制御により脱着を促進させる。脱着させたポリマーは各種分析法によりその基礎物性を調べる。
課題（２）では、合成した分子が形成するドライフィルムに対する光照射や熱による共有結合形成による二次元多孔性ポリマーの合成を超高真空条件下で検討する。課題（１）と同様に反応の進行はSTMおよび表面ラマン法、X線光電子分光によって確認する。光や熱で望みの構造体が形成されない場合には、ラジカル開始剤や求核剤などの試薬の添加による共有結合の形成について固液界面において検討する。
なお、本年度も海外研究協力者であるベルギールーバン大学のSteven De Feyter教授およびスイス、EMPAのRoman Fasel教授と協力して本課題に取り組む。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込額と執行額は異なったなった。また、研究機関を一年延長した。しかし、前年度までの研究費も含め、当初の予定通りの計画を進めて執行していく。
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Research Products
(2 results)
