2014 Fiscal Year Annual Research Report
モノマー配列でプログラミングされたらせんキラルポリラジカル磁気秩序と磁気光学機能
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24310081
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
金子 隆司 新潟大学, 自然科学系, 教授 (90272856)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 俊樹 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80212372)
寺口 昌宏 新潟大学, 自然科学系, 助教 (30334650)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | π共役高分子 / 光学活性らせん構造 / ポリラジカル / アントラセン / ポリ（アリーレンエチニレン） / ポリ（フェニルアセチレン） / 磁気光学効果 / 分子磁性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．モノマー配列を制御したキラルポリ(1,3-フェニレンエチニレン)型ポリラジカルの合成
4-(3,5-ジエチニルフェニル)フェニルニトロニルニトロキシドとニトロニルニトロキシド残基と光学活性な1-フェニルエチルアミノカルボニル基を有する3,5-ビス[(3-ヨードフェニル)エチニル]ベンゼン誘導体をPd(PPh3)4触媒によりクロスカップリング反応させることで対応するポリ(1,3-フェニレンエチニレン)誘導体を新規に合成した。モノマー単位として１量体と３量体を重合させることで、らせん折り畳み構造形成時にフェニルニトロニルニトロキシド残基とニトロニルニトロキシド残基が交互に積層する構造のポリマーを合成できた。また、水素結合性の光学活性基を有することから、クロロホルム溶液中でも片巻優先のらせん折り畳み構造を形成した。
２．ポリ(9,10-アントリレンエチニレン)型ポリラジカルの主鎖スピン分極構造の設計
2,6位に2,6-ジ-t-ブチルフェノール残基を有するポリ(9,10-アントリレンエチニレン)を合成し、化学酸化条件とスピン状態の関係を明らかにした。
３．モノマー配列をプログラムしたオリゴアントリレンエチニレン誘導体の合成
2,7位に2,6-ジ-t-ブチルフェノール残基を有する9,10-ジエチニルアントラセンのエチニル基にN,N'-ジメチルアニリンとニトロベンゼンをそれぞれ置換することで、ドナー・アクセプター相互作用により反平行に配列してH会合することを明らかにした。対応するオリゴラジカルの磁気的性質を明らかにした。また、1,3-ビス(4-ブロモフェニル)プロパンと重合することで、2,6-ジ-t-ブチルフェノール残基を有する9,10-ジエチニルアントラセン構造が折りたたまれたポリマーを合成できた。
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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
当初の計画通り、アリーレンエチニレンを骨格とした基本的なマクロモノマーおよびシークエンス制御ポリマーの合成法についてはその方法論を確立し、種々のラジカルに展開している。また、これらポリラジカルの組織化にも着手し、部分構造の配列制御に成功している。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の成果を元に試料を量合成し、溶媒、添加剤、温度など外部刺激によりらせん構造を制御する条件を整理すると共にらせん状のラジカル配置と磁気的相互作用の相関を明らかにする。らせんの光学純度が低い場合は、分子内架橋によりらせんを固定し、光学分割したキラルポリラジカルも合成し、光学純度との関連を議論する。より高次の組織化についても検討し、バルク状態での高分子形態と磁気的相互作用の相関を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
前年度の合成では、予想より小スケールで確認実験ができたため、助成金を繰り越すことができた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度は、物性測定のために必要量合成する際に、余裕を持った試料準備ができることとなり、より精度の高い物性計測実験ができる予定である。
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Research Products
(7 results)
