分子性ゲルの創製と構造・物性・機能の解明

Research Project

Project/Area Number	12874087
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	機能・物性・材料
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	城田靖彦大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90029091)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	影山弘 (景山弘) 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50294038) 中野英之大阪大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00222167)
Project Period (FY)	2000 – 2001
Project Status	Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help	¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000) Fiscal Year 2001: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000) Fiscal Year 2000: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords	分子性ゲル / 物理ゲル / 熱可逆的ゾルーゲル転移 / 三次元ハイブリッドナノ組織体 / 長鎖アルキル基 / アミド基 / 分子間水素結合 / 電子吸収スペクトル / 熱可逆的ゾル-ゲル転移 / オリゴチオフェン
Research Abstract	低分子系有機化合物で形成されるゲル(これを「分子性ゲル」とよぶ)は高分子ゲルとは異なって、分子構造が明確で分子量分布のない単一の有機化合物で構成されているため、明確な熱可逆的ゾルーゲル転移を示すことが期待され、高分子物理ゲルのモデル系として興味深い、また、分子性ゲルは、分子間相互作用に基づいて形成される網目構造中に容媒を取り込んだ三次元ハイブリッドナノ組織体であり、分子間相互作用、ゲルの構造ならびに物性の解明は重要な興味ある研究課題である。本研究では、トリフェニルアミン骨格、オリゴチオフェン骨格、ならびにポルフィリン骨格を有する一連の新規化合物群を設計・合成し、それらが各種有機溶媒とゲルを形成することを見出すとともに、分子構造とゲル形成能との相関を検討して、分子性ゲル創製のための分子設計指針を得た。創出したゲルはいずれも、熱可逆的なゾルーゲル転移を示すことを示唆走査熱量測定により明らかにした。また、分子性ゲルの凝集形態、分子配列、分子間相互作用について知見を得るため、創出した分子性ゲルについて、それらのキセロゲルの電子顕微鏡観察をおこない、ゲル形成分子による繊維状三次元ネットワークが形成されていることを明らかにするとともに、電子吸収スペクトルの濃度変化および温度変化から、ゲル形成分子の凝集形態に関する知見を得た。なお、本研究で得られた研究成果をまとめた論文を現在執筆中である。