2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of stimuli-responsive soft crystals with anisotropic shape-transformability prepared by softening of porous crystals
Publicly Offered Research
| Project Area | Soft Crystals: Science and Photofunctions of Easy-Responsive Systems with Felxibility and Higher-Ordering |
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| Project/Area Number |
18H04495
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小門 憲太 北海道大学, 理学研究院, 助教 (40600226)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 多孔性結晶 / 架橋 / 異方伸縮 / 刺激応答性 / ゲル / モンテカルロシミュレーション / クリック反応 / 薬物送達システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多孔性結晶のソフト化による刺激応答性異方伸縮ソフトクリスタルの開発に向けて、本年度は①多孔性結晶内での重合挙動の調査とモンテカルロシミュレーションによる予測、②さまざまな架橋剤を用いた異方変形ゲルの作製、③高分子を表面修飾した刺激応答性多孔性結晶の作製、という3点に関しての詳細な検討を行なった。
①に関しては、2官能性モノマーを用いた重合の実験とモンテカルロシミュレーションによる重合挙動が正確に一致したことから、周囲に存在するいくつかのモノマーから反応相手を選び出す過程が存在する重合系では重合度が一定の値に収束する一般性を明らかとした。この成果はAngewandte Chemie International Edition誌に掲載された。これに際し、所属機関である北海道大学からもプレスリリースを行なった。また、国内で開催された国内学会でその進捗状況に関して発表を行ない、講演賞などを複数回受賞した。4官能性モノマーを用いて作製したネットワークポリマーなどの複雑な構造体に関してもシミュレーションで精度良く予測可能であることを見いたしている。
②に関しては、直方体形状のMOFを加水分解後に鋭角70°未満に達する平行六面体へと変形させる条件を見出した。多孔性結晶内部での反応性官能基の偏在と配列が変形挙動に決定的に重要であることを見出している。国内で開催された国内学会でその進捗状況に関して発表を行なった。論文は現在投稿準備中である。
③に関しては、温度およびpHに応答して伸縮する高分子鎖をMOF表面に修飾したところ、内包したゲスト分子の放出のON-OFF制御を温度やpHを用いた外部刺激によって自在かつ段階的にに行なうことができた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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