| 研究領域 | 水圏機能材料：環境に調和・応答するマテリアル構築学の創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05716
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
辻 勇人 神奈川大学, 理学部, 教授 (20346050)
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| 研究分担者 |
武田 洋平 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60608785)
福島 和樹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70623817)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
130,260千円 (直接経費: 100,200千円、間接経費: 30,060千円)
2023年度: 25,220千円 (直接経費: 19,400千円、間接経費: 5,820千円)
2022年度: 26,650千円 (直接経費: 20,500千円、間接経費: 6,150千円)
2021年度: 28,210千円 (直接経費: 21,700千円、間接経費: 6,510千円)
2020年度: 30,550千円 (直接経費: 23,500千円、間接経費: 7,050千円)
2019年度: 19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
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| キーワード | 有機合成化学 / 有機半導体 / 光機能性分子 / 環境応答性分子 / バイオ・環境調和高分子 / 光機能性材料 / 炭素－炭素結合形成 / 光機能分子 / 炭素ー炭素結合形成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、π電子系有機分子が持つ機能を水圏で活用することに焦点をあてた水圏機能分子の合成を行う。疎水的なπ電子系分子と親水的な生体・環境調和分子を融合することにより、水圏ー非水圏界面を接続する（つなぐ）水圏機能分子の合成および基礎学理の構築を目指す。そのために、班内班間の密接な共同研究を通じて研究課題を推進する。具体的には、分子配向制御による高機能化や、先端計測やシミュレーションに基づいた、水と材料の相互作用評価により得られる知見をフィードバックすることによる高機能化を行い、水圏電子・光・イオン材料等の開発へと展開する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、疎水性π電子系有機材料の機能を水圏環境下で発揮させるために、水圏－非水圏界面を接続する（つなぐ）水圏機能分子の精密合成を行った。その基盤技術として、機能性分子およびバイオ環境機能ポリマー合成の開発に取り組み、水分子に応答して光機能を変調する有機分子等の創製に成功した。界面水和によって生体親和性と加水分解性を両立するバイオ環境機能ポリマーを開発し、含水率と機能性との関係性を明らかにするとともに、バイオ環境機能ポリマーと疎水性π電子系光機能性材料との複合化による有機レーザー材料の開発も行った。また、含水溶液中における発光性分子の凝集制御に基づく構造－機能相関の解明と機能化にも成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
系統的かつ多角的な検討により、新材料の開発に成功するとともに、疎水性π電子系有機材料の光機能性を水圏環境下で発揮させるための構造的要件の抽出および疎水性機能分子の凝集構造―機能相関の解明に成功した。新開発材料の各種精密計測によって、材料と水分子との相互作用の理解が深まったことから、学理の構築に貢献する知見が得られたと考えている。また、生体親和性と分解性を両立する材料の開発にも成功し、これと疎水性発光分子のハイブリッド材料などの新材料も開発できた。これらは生体高分子材料としての応用が見込まれ、成果の社会還元が期待される。
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