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2015 Fiscal Year Annual Research Report

トポロジー変換可能な新規超分子ポリマーの合成と組織化・機能制御

Publicly Offered Research

Project AreaDynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions
Project/Area Number 26102512
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

高田 十志和  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (40179445)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywordsトポロジー変換 / ロタキサン / スターポリマー / 環状ポリマー / ミクロ相分離 / 高分子ロタキサン
Outline of Annual Research Achievements

高分子では高分子鎖全体の形状(トポロジー)の違いによって物性が変化することが知られているが、同一の分子でこれらの構造を相互変換するものは知られていない。本研究では、ロタキサン構造を複数の高分子鎖の連結点に組み込み、その可動な連結点の特徴を活かして高分子のトポロジーが自在に変換できるユニークなシステムの創製を目指した。その結果、(1)腕鎖本数変換式スターポリマーの合成とそのトポロジー変換、(2)動的な結合点による線状-環状トポロジー変換を達成した。
(1)腕鎖本数変換式スターポリマーの合成
空間結合を連結点に有するスターポリマーを合成し、グラフト鎖が連結している輪成分の位置をコア周辺から軸末端へと移動させることで6本の腕鎖から3本の腕鎖へと腕鎖の本数と長さを変換・制御した。
(2)動的な結合点による線状-環状トポロジー変換
[1]ロタキサン構造を高分子の末端に導入した高分子[1]ロタキサンを合成した。さらに輪成分の位置を反対の末端へと制御することで線状-環状トポロジー変換を達成した。
本研究では、微少なロタキサン部位のスイッチがミクロ相分離構造やミセル形成などの集合体形成を変換・制御できる動的秩序形成システムを構築することに成功した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Macromolecular [2]Rotaxanes and their Component Mobility-Dependent Properties2016

    • Author(s)
      Z. Chen, D. Aoki, S. Uchida, H, Marubayashi, S, Nojima, T. Takata
    • Journal Title

      Angew. Chem., Int. Ed.

      Volume: 55 Pages: 2778-2781

    • DOI

      10.1002/anie.201510953

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural Analysis and Inclusion Mechanism of Native and Permethylated α-Cyclodextrin-Based Rotaxanes Containing Alkylene Axles2016

    • Author(s)
      Y. Akae, Y. Koyama, H. Sogawa, Y. Hayashi, S. Kawauchi, S. Kuwata, T. Takata
    • Journal Title

      Chemistry A Eurpean Journal

      Volume: 22 Pages: 5335-5341

    • DOI

      10.1002/chem.201504882

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Thermotriggered Catalyst-Free Modification of a Glass Surface with an Orthogonal Agent Possessing Nitrile N‐Oxide and Masked Ketene Functions2016

    • Author(s)
      S. Cheawchan, S. Uchida, H. Sogawa, Y. Koyama, T. Takata
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 32 Pages: 309-315

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.5b03881

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis of Vinylic Macromolecular Rotaxane Cross-Linkers Endowing Network Polymers with Toughness2015

    • Author(s)
      Jun Sawada,Daisuke Aoki, Satoshi Uchida, Hideyuki Otsuka, and Toshikazu Takata
    • Journal Title

      ACS Macro Letters

      Volume: 4 Pages: 598-601

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.5b00242

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ロタキサン連結型腕鎖をもつスターポリマーの合成と腕鎖本数変換2016

    • Author(s)
      廣瀬拓真, 青木大輔, 高田十志和
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] Synthesis and Topology Transformation of Mechanically Linked ABC Terpolymer2016

    • Author(s)
      佐藤弘樹, 青木大輔, 高田十志和
    • Organizer
      日本化学会第96春季大会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] International Symposium on Center of Excellence for Innovative Material Sciences Based on Supramolecules2016

    • Author(s)
      Toshikazu Takata
    • Organizer
      金沢大学ミニ国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2016-03-10
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Reversible Topology Transformation of Linear -Cyclic Polymer Using Rotaxane Protocol-2015

    • Author(s)
      Toshikazu Takata
    • Organizer
      Pachifichem2015
    • Place of Presentation
      Honolulu
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Dynamic Polymer Networks Engineered by Rotaxane Cross-Linkers2015

    • Author(s)
      Toshikazu Takata, Kazuko Nakazono, Daisuke Aoki, and Hiromitsu Sogawa
    • Organizer
      11th International Conference on Advanced Polymers via Macromolecular Engineering Registration (APME2015)
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2015-10-18 – 2015-10-22
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 熱応答性ロタキサン分子スイッチを用いた高分子の可逆的高次構造変換2015

    • Author(s)
      高田十志和, 朱 南, 中薗和子
    • Organizer
      第26回基礎有機化学討論会
    • Place of Presentation
      松山
    • Year and Date
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [Presentation] 可変な連結様式をもつブロックコポリマーの合成と構造・物性制御2015

    • Author(s)
      高田十志和
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-17
    • Invited
  • [Presentation] ロタキサン連結スターポリマーの合成とそのトポロジー変換2015

    • Author(s)
      廣瀬拓真, 青木大輔, 高田十志和
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [Presentation] Role of Mechanical Linkage in Polymer Systems: Tough Polymer and Topology-Transformable Polymer2015

    • Author(s)
      Toshikazu Takata
    • Organizer
      Japan-Taiwan Bilateral Symposium on Functional Polymer 2015 JTBS2015
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2015-09-02 – 2015-09-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ロタキサン型非共有結合連結がもたらす機能と物性2015

    • Author(s)
      高田十志和
    • Organizer
      名古屋大学応用化学系講演会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2015-07-24
    • Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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