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超分子リビング重合に基づく革新的超分子ポリマーの開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 15J10660
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 高分子化学
研究機関東京大学

研究代表者

Kang Jiheong (2017)  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

KANG JIHEONG (2015-2016)  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードコランニュレン / supramolecular chemistry / polymerization
研究実績の概要

超分子ポリマーの精密重合ならびに、高靱性・自己修復能 を有したエラストマー開発を行った。
コランニュレンというお椀状π共役分子に導入したアミド基が形成する分子内水素結合と、それを利用したコランニュレンの光学分割に関して研究を行った。通常π共役分子に対称にアミド基を導入すると、分子間で水素結合を形成し、超分子ポリマーが形成される。コランニュレンのお椀構を利用することで、適切な条件下では分子内水素結合を速度論的に優先できることを実証し、非極性溶媒中でも単量体として単離できることがわかった。また側鎖に不斉点を導入することで、コランニュレンのキラリティーを偏らせられることを見いだした。
さらにコランニュレンをモノマーとして、新たに開発した開始剤を組み合わせることで、連鎖重合型超分子重合を実現した。また不斉炭素を導入した開始剤を用いることで、得られるポリマー内でコランニュレンのキラリティーを100%選択できることを示し、立体選択的超分子重合を実現させた。
加えて、水素結合型超分子ポリマーを利用し、高靭性と自己修復能を両立したエラストマーを開発した。強度の異なる二種類の水素結合を共存させることで、弱い方の水素結合が犠牲結合として働き、高靱性を実現できることがわかった。絶縁性の高いポリジメチルシロキサンをベースに設計することで、フレキシブルエレクトロニクスへ応用が期待できる。
結論として、分子設計戦略を工夫することで超分子重合・超分子ポリマーの可能性を拡張させることに成功した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A rational strategy for the realization of chain-growth supramolecular polymerization2015

    • 著者名/発表者名
      Jiheong Kang, Daigo Miyajima, Tadashi Mori, Yoshihisa Inoue, Yoshimitsu Itoh, Takuzo Aida
    • 雑誌名

      Science

      巻: 347 号: 6222 ページ: 646-651

    • DOI

      10.1126/science.aaa4249

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Open-closed Switching of Synthetic Tubular Pores2015

    • 著者名/発表者名
      Yongju Kim, Jiheong Kang, Yanqiu Wang, Ying He, Myongsoo Lee
    • 雑誌名

      Nature Communication

      巻: 6 号: 1 ページ: 8650-8650

    • DOI

      10.1038/ncomms9650

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Left-and Right-handed Supramolecular Helices from Single Chiral Monomers2015

    • 著者名/発表者名
      Jiheong Kang, Daigo Miyajima, Takuzo Aida
    • 学会等名
      4th International Supramolecular System Symposium (ISSS)
    • 発表場所
      Chang Chun (China)
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Selective Synthesis of Left-and Right-handed Supramolecular Helices from Single Chiral Monomers Using Pathway Controls in Helical Polymerization2015

    • 著者名/発表者名
      Jiheong Kang, Daigo Miyajima, Takuzo Aida
    • 学会等名
      Gordon Research Conference in Artificial molecular switches and motors
    • 発表場所
      Easton (U.S.A)
    • 年月日
      2015-06-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 超分子ポリマーを精密につくる

    • URL

      http://www.chem-station.com/blog/2015/02/supramolecularpolymerization.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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