2013 Fiscal Year Research-status Report
セルロース分子鎖キラリティを活用した新しい”準結晶”構造の探求
| Project/Area Number |
25620175
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
辻井 敬亘 京都大学, 化学研究所, 教授 (00217308)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
榊原 圭太 京都大学, 化学研究所, 助教 (20618649)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | セルロース / ミクロ相分離 / 準結晶 / ボトルブラシ / キラリティ |
|---|
| Research Abstract |
本研究は究極的に高位置選択的なグラフトセルロースを開発し、側鎖のミクロ相分離を駆動力とした高次構造を形成させ、セルロース主鎖のキラリティに基づくキラルな相分離構造、準結晶構造を探ることを目的とした。本年度は以下の業績を挙げた。
（１）保護基反応を駆使して、原子移動ラジカル(ATRP)重合開始基（α-bromoisobutyryl基）の位置選択的導入に成功した。Tritylcelluloseに残存する2級水酸基へのα-bromoisobutyryl基の導入反応を検討したところ、2位の水酸基に選択的に導入されることが明らかとなった。また、6位にtrityl基、2位にthexyldimethylsilyl基を有するセルロース誘導体など、鍵中間体ライブラリーの合成に成功した。
（２）α-bromoisobutyryl基が位置選択的に導入されたセルロース誘導体をマクロ開始剤としたstyreneのATRPを行った。グラフト鎖の狭い分子量分布を達成し、かつATRP開始効率をほぼ100%とすることに成功した。
（３）分子動力学（MD）計算により、重合開始基の置換位置とセルロース誘導体の安定性の相関を調査し、グラフト鎖合成の設計指針構築へ展開している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画を一通り着手することができた。究極なグラフトセルロースを得ることが主な検討事項であったが、分子動力学計算へも研究が進捗した。来年度の高次構造形成へ向けて、最も困難と予想される合成に目途が立ち、研究はおおむね順調に進展していると評価した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
グラフトセルロースの溶液を基板上にキャストないしはスピンコートした後、真空乾燥を施して溶媒を完全に除去することで薄膜を作製する。この際、薄膜の熱アニーリング処理により、側鎖グラフト鎖を十分にミクロ相分離させて高次構造薄膜を得る。得られた薄膜を各種観察（3D-TEM・GISAXS・CD）に供する。これら観察結果を考察し、分子設計にフィードバックすることで、新しいキラルな準結晶構造の獲得を目指す。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
端数処理のため。
消耗品費として使用。
|
