2012 Fiscal Year Research-status Report
全共役型トポロジーの構築：剛直な星型・くし型高分子の合成とその機能解析
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24750116
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
林 正太郎 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, 応用科学群, 助教 (00532954)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 共役系高分子 / くし型高分子 |
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| Research Abstract |
高分子はその構成単位によって多種多様な性質を発現することから、様々なモノマーが開発されている。さらにはブロックやグラフトコポリマーのような様々な組成のを有する高分子の開拓によってボトムアップ式の研究が推し進められてきた。一方で、高分子の形に着目した研究においても近年精力的に行われている。
このようなバックグラウンドから、共役系高分子の性質を形の観点から考えるため、新たに共役系星型やくし型高分子といった概念を提案した。
初年度においては共役骨格を軸とした分岐型高分子の開発とその物性に関する軸実験を行った。その第一歩として、反応点（すなわち重合開始点）を側鎖に有する共役系高分子の合成を推し進めた。軸となる共役系高分子として規則性ポリ（3-ヘキシルチオフェン)を選び、側鎖としてハロゲンの導入、次いで芳香族ユニットの導入を検討したところ、定量的に反応が進行することがわかった。また、フェニレン-フルオレン交互共重合体の側鎖に重合開始点を導入し、グラフトフロム法によって共役系高分子を軸としたくし型高分子の合成に成功した。この高分子は再度末端からの重合をおこなうことで側鎖にジブロックコポリマーを有する共役系高分子の合成を達成した。この高分子は凝集工程において独自の集積化がおこなわれると期待される。さらに、有機被覆導線として特徴的な光学物性を示すと考えられる。今後この性質についても調べていく。
以上のような共役系高分子側鎖への重合開始点導入やくし型高分子の合成は特異な性質発言を目指す第一歩である。これまではソフトセグメントを側鎖とした合成を中心的に行ってきたが、ロッド状セグメントの導入をにらみ実験を行っていく予定である。
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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
高分子のかたちに着目した共役系高分子の合成設計という観点から、現時点で共役系高分子を主軸とした分岐状高分子の合成に成功しているため研究自体は進展しているといえる。しかし、計画調書と全く同じ内容で進んでいるとは言い切れないことから、「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 |
まず、初年度で行ったグラフトフロム法による合成手法を用いることで、様々な分岐状骨格を有する共役系高分子の合成をおこなう。具体的にはポリチオフェンを主鎖骨格としたくし型高分子とフェニレン骨格のものが中心になる。ソフトセグメント鎖の導入方法としてはカチオン重合と原子移動ラジカル重合等を使用する。ロッドセグメントのものはGrignardメタセシスおよび鈴木ー宮浦カップリング法を用いる。
得られた高分子は、顕微鏡当で高次構造を調べ、吸収-蛍光スペクトルから光学物性の調査を行う。電気化学測定の結果と合わせて、エレクトロクロミズムの評価を行う。
分岐状高分子は末端が多く存在するため、膜の分子密度が異なる。したがって、屈折率測定によっても興味深い結果が得られると期待している。
得られた成果は論文投稿、学会発表を持って公開する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
設備投資は十分行えたことから、有機合成用の薬品とガラス器具が中心となる。また、電気化学測定用のITO電極や光源、オイルバススターラーを購入する予定である。
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