2012 Fiscal Year Annual Research Report
空間結合の特性を利用するメカノクロミックエラストマーの創成
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24685023
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小山 靖人 北海道大学, 触媒化学研究センター, 准教授 (10456262)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 超分子化学 / 空間結合 / メカノクロミズム / エラストマー / らせん高分子 |
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| Research Abstract |
本研究では、非共有結合でありながらも共有結合と同等の結合力を持つインターロック結合をポリマーの架橋点に組み込むことで、可逆的変色が可能で、強くしなやかな「メカノクロミックエラストマー」を創成することを目的に研究を推進した。本年度は特に基本素子の合成と特性評価を中心に行った。その結果、(1)新規発光素子であるボランエナミノケトナートを任意の高分子骨格への導入する簡便な方法論を開発した。すなわち様々なビニルモノマーから得られる高分子ニトリルオキシド反応剤を用い、アセチレン含有高分子と反応後に適切な高分子反応を行うことで高分子間の連結点にボランエナミノケトナートを導入することが可能となった。また(2)ロタキサン素子と高分子を効果的に連結し、且つ発光素子の導入も可能とする新規反応剤(オルソゴナル反応剤)を開発した。その一方、インターロック架橋法についても検討を深耕し、(3)簡便にロタキサン架橋点を高分子中に導入する超分子架橋剤の開発についても重点的に検討した。その結果、オリゴシクロデキストリンあるいはγ(シクロデキストリンとマクロモノマーを混合して得られる超分子架橋剤を開発し、これをビニルモノマーのラジカル重合系に添加することで、汎用ビニルポリマーヘロタキサン架橋点を導入できることを明らかとした。こうして得られた架橋高分子はロタキサン架橋に特異的な優れた応力緩和性を示すことも分かった。またその他にも刺激応答性ロタキサン架橋点へのモデル素子として、(4)シクロデキストリン型サイズ相補性[3]ロタキサンの合成と特性評価、(5)熱応答性ロタキサンシャトリングシステムの開発についてもそれぞれ検討した。
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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
当初予定していた(1)任意の高分子骨格への蛍光素子の複合化法と(2)ロタキサン架橋法の検討の2点について、順調な成果を挙げているため。尚、前者については、高分子ニトリルオキシド反応剤とオルソゴナル反応剤のそれぞれの特徴・有用性を見いだしている。また後者については、ロタキサン架橋点を自在に導入する超分子架橋剤を開発した点や、熱応答性ロタキサンスイッチやサイズ相補性ロタキサンシステムをそれぞれ開発した点が本年度の主な研究成果と言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、本年度の研究成果を基にして、(1)[3]ロタキサン架橋剤の開発及びその特性評価を行う。特にロタキサン素子が力場に応答して運動するような分子設計を行い、モノマーのスイッチ挙動と巨視的な運動現象との相関を各種測定により精査する。またこの検討と並行して、(2)空間結合部位の構造簡略化に向けた検討も行う。具体的には空間・空隙を有する新規低分子・高分子として、環状の糖鎖及びらせん状の糖鎖を精密に合成し、その応用展開について検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成24年度に生じた未使用額については、平成25年3月に購入し、納品したThermo Fisher Scientific製FTIRの支払いに充てる。
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Research Products
(13 results)
