2015 Fiscal Year Annual Research Report
元素ブロックの配列制御に基づく光応答性有機シリカの創製
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of Element-Block Polymer Materials |
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| Project/Area Number |
15H00765
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (90424803)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 有機シリカ / 光応答性材料 / 自己組織化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．新規光応答性元素ブロックの合成
メソ構造制御を目指した分子設計として、かご型シロキサン(Si8O12)の１つの頂点にアゾベンゼンが修飾された新しい元素ブロックの合成について検討した。かさ高いかご型シロキサンによって分子の充填パラメータが変化し、ロッド状や球状の集合体形成が期待できる。これまでに、Si-H基を有するかご型シロキサン(H8Si8O12, (Me2HSiO)8Si8O12)とアリル基修飾型のアゾベンゼンのヒドロシリル化反応とGPCによる分離により、１頂点にアゾベンゼンが結合したかご型シロキサンを得ることに成功している。今後、Si-H基の直接加水分解やSi-H基をアルコキシ化(Si-OR)した後、加水分解することによりSi-OH基に変換し、自己集合によるメソ構造形成と、その後のシロキサン骨格形成を試みる。
2．シラノール基の分子間水素結合を利用したかご型シロキサンの配列制御
かご型シロキサンの配列制御を達成するための新しいアプローチとして、水素結合の利用について検討した。ジメチルシリル基（-SiHMe2）修飾型のかご型シロキサンの８つのSi-H基をPd/C触媒下Si-OH基にすべて変換することによって、シラノール基で修飾されたかご型シロキサンを合成した。この化合物は、溶媒揮発にともなって板状結晶を形成し、結晶中でシラノール基は水素結合していることがわかった。X線回折パターンからは層状構造が示唆された。さらに、この結晶を加熱することによって、分子配列をある程度保持したままSi-OH基の脱水縮合が進行することを見いだした。今後、この手法を上記のアゾベンゼン修飾かご型シロキサンに適用することによって、新しい光応答性材料の合成が期待できる。
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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
研究開始当初に予定していた新しい光応答性元素ブロックの合成に成功するとともに、それらを規則的に集合させるための新しい手法も確立しており、順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
H27年度に作製した元素ブロックを用いて新しい光応答性元素ブロック高分子の創製に取り組む。
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