ケイ素の特性を活かした、革新的３次元モノマー合成と次世代高機能材料への応用

• 研究課題/領域番号: 15K05470
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 海野 雅史 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (20251126)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: Functional materials / Silsesquioxane / Silanol / 機能性材料 / ケイ素材料 / 高機能材料 / シラノール / シルセスキオキサン / シロキサン / クロスカップリング反応 / フルオロシラン

研究成果の概要

本研究では、これまで申請者の研究室で培ってきたかご型シロキサン、ラダーシロキサンの合成研究を活かし、次世代の材料設計においてコア物質となりうる 一連の化合物の合成を行った。具体的なターゲットとして当初設定した化合物のうち、分子の両側に無機物と有機物それぞれと反応する置換基を持つ、立方体構造のかご状オクタシルセスキ オキサン('Janus Cube')、ラダーシロキサンが上下に重なった形のクロスラダーシロキサン('Eagle')、長鎖アルキル基を有する環状シラノール('Jelly Fish')については、研究期間中に合成が完了し、報告した。他の２つのターゲットについても進行中である。

研究成果

• [国際共同研究] モンペリエ国立高等科学大学院(フランス)
• [国際共同研究] マサチューセッツ大学アムハースト校(米国)
• [国際共同研究] 山東大学(中国)
• [雑誌論文] Unusual Reactions of Cyclic Fluorosiloxanes (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Oguri, Y. Egawa, Y. Kawakami, C. Kobuna, N. Takeda, and M. Unno
  • 雑誌名: ChemistrySelect, 巻: 2 号: 7 ページ: 2300-2304
  • DOI: 10.1002/slct.201700306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stereoisomerization of Cyclic Silanols (2017)
  • 著者名/発表者名: Endo Hisayuki、Takeda Nobuhiro、Unno Masafumi
  • 雑誌名: Chemistry - An Asian Journal 巻: 12 号: 11 ページ: 1224-1233
  • DOI: 10.1002/asia.201700125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Janus Cube Octasilsesquioxane: Facile Synthesis and Structure (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Oguri, Y. Egawa, N. Takeda, and M. Unno
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 55 号: 32 ページ: 9336-9339
  • DOI: 10.1002/anie.201602413
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synhesis of Hydrosilyl-substituted Cyclic Siloxane: New Building Block for Materials (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Egawa, S. Murakami, N. Takeda, and M. Unno
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 45 号: 7 ページ: 738-739
  • DOI: 10.1246/cl.160272
  • NAID: 130005253000
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclic Silanols with Long Alkyl Chains (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Murakami, Y. Egawa, C. Kuramochi, N. Takeda, and M. Unno
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 45 号: 3 ページ: 309-311
  • DOI: 10.1246/cl.151143
  • NAID: 130005132159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facile Synthesis of Cyclic Fluorosiloxanes (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Oguri, N. Takeda, and M. Unno
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 44 号: 11 ページ: 1506-1508
  • DOI: 10.1246/cl.150692
  • NAID: 130005108084
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Synthesis and Reactions of Janus Prisms (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Unno, K. Asami, Y. Nagai, Y. Egawa, N. Takeda
  • 学会等名: 48th Silicon Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] New Generation Janus Cube (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Unno, Y. Egawa, T. Uchida, N. Oguri, C. Kobuna, N. Takeda
  • 学会等名: 11th International Workshop on Silicone Polymers
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis and Structures of Various Janus Cubes and Prisms (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Unno, Y. Egawa, T. Uchida, K. Asami, S. Tanaka, Y. Nagai, C. Kobuna, N. Takeda
  • 学会等名: 18th International Symposium on Silicon Chemistry
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Janus Cube Silsesquioxane with Larger Cavity (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Uchida, Y. Egawa, M. Unno
  • 学会等名: 18th International Symposium on Silicon Chemistry
  • 国際学会
• [学会発表] Well-defined Siloxane Materials: Basic Approach (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Unno
  • 学会等名: 2017 International Symposium on Silsesquioxanes-Based Functional Materials
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Functionalized Cyclic Siloxanes: Versatile Precursors to Well-defined Hybrid Materials (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Unno, N. Oguri, Y. Egawa, S. Murakami, C. Kuramochi, H. Endo, and N. Takeda,
  • 学会等名: 19th International Sol-Gel Conference
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 新規ヤスヌキューブ分子の構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 江川泰暢、小栗直己、武田亘弘、海野雅史
  • 学会等名: 第43回有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-12-08
• [学会発表] 新規骨格を有するかご型ケイ素化合物の合成と反応性の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅見和典、江川泰暢、武田亘弘、海野雅史
  • 学会等名: 第43回 有機典型元素化学討論会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-12-08
• [学会発表] How to make well-defined silicone materials: Recent new synthetic methods (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Unno
  • 学会等名: Xing Da Lecture, Peking University
  • 発表場所: Beijing (China)
  • 年月日: 2016-11-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Fluorosiloxanes: Versatile Precursors of Well-Defined Materials (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Unno, N. Oguri, Y. Egawa, and N. Takeda
  • 学会等名: The 2nd International Conference of NanoMaterials
  • 発表場所: Flic en Flac (Mauritius)
  • 年月日: 2016-09-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Synthesis of Versatile Monomers for Silicone Polymers (2016)
  • 著者名/発表者名: P. Yingsukkamol , H. Endo, N. Takeda, and M. Unno
  • 学会等名: 27th International Conference on Organometallic Chemistry
  • 発表場所: Melbourne (Australia)
  • 年月日: 2016-07-17
  • 国際学会
• [学会発表] Fluorosiloxanes: Synthesis and Applications to Well-Defined Materials (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Oguri, Y. Egawa, Y. Kawakami, N. Takeda, and M. Unno
  • 学会等名: Mahidol University, Materials Chemistry Seminar
  • 発表場所: Bangkok (Thailand)
  • 年月日: 2016-06-30
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Several New Methods for Well-defined Silicone Materials (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Unno, Y. Egawa, H. Endo, N. Oguri, N. Kumazawa, S. Murakami, C Kuramochi, and N. Takeda
  • 学会等名: PERCH-CIC Congress IX
  • 発表場所: Pattaya (Thailand)
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Fluorosiloxanes: Unusual Properties and Application (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Oguri, Y. Egawa, Y. Kawakami, N. Takeda, and M. Unno
  • 学会等名: 47th Silicon Symposium
  • 発表場所: Portland (USA)
  • 年月日: 2016-06-18
  • 国際学会
• [学会発表] 安価なルイス酸触媒を用いたシロキサン結合形成反応 (2016)
  • 著者名/発表者名: 江川泰暢、林久美子、武田亘弘、海野雅史
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学（京都府京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Well-defined Siloxane Materials: Synthesis, Properties, and Application (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Unno
  • 学会等名: 2nd Annual World Congress of Smart Materials
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2016-03-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] New siloxane coupling reaction with Lewis acid catalyst (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, N. Terashita, R. Nakajima, N. Takeda, and M. Unno
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: ホノルル、ハワイ
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Cyclic Fluorosiloxanes as Precursor to Novel Siloxane (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Oguri, Y. Egawa, N. Takeda, and M. Unno
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Element Innovation
  • 発表場所: 桐生（日本）
  • 年月日: 2015-11-30
  • 国際学会
• [学会発表] Recent Key Developments for Well-defined Siloxanes (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Unno, H. Endo, N. Oguri, K. Hayashi, Y. Egawa, and N. Takeda
  • 学会等名: 5th Asian Silicon Symposium
  • 発表場所: 済州、韓国
  • 年月日: 2015-10-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Synthesis and Structure of “Janus Cube”: Cage Octasilsesquioxane with Two Different Substituents (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Oguri, Y. Egawa, N. Takeda, and M. Unno
  • 学会等名: 5th Asian Silicon Symposium
  • 発表場所: 済州、韓国
  • 年月日: 2015-10-18
  • 国際学会
• [学会発表] How to make highly ordered siloxanes: Recent Development (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Unno, Y. Egawa, H. Endo, N. Oguri, and N. Takeda
  • 学会等名: Second International Seminar on Nanoporous and Nanostructured Materials for Energy, Environment and Health
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-09-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Facile Synthesis of Fluorinated Cyclic Siloxanes as Precursor to Structurally Controlled Siloxanes (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Oguri, N. Takeda, and M. Unno
  • 学会等名: 46th Silicon Symposium
  • 発表場所: デイビス、カリフォルニア
  • 年月日: 2015-06-21
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis of Cyclic Silanols with Long Alkyl Chains (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Unno, Y. Egawa, C. Kuramochi, S. Murakami, and N. Takeda
  • 学会等名: 46th Silicon Symposium
  • 発表場所: デイビス、カリフォルニア
  • 年月日: 2015-06-21
  • 国際学会
• [図書] Efficient Methods for Preparing Silicon Compounds (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Unno and R. Tanaka
  • 総ページ数: 42
  • 出版者: Academic Press
• [備考] 研究内容
  • URL: http://element.chem-bio.st.gunma-u.ac.jp/id-2.html
• [備考] 研究業績
  • URL: http://element.chem-bio.st.gunma-u.ac.jp/id-3/
• [備考] 有機元素化学研究室
  • URL: http://element.chem-bio.st.gunma-u.ac.jp/
• [産業財産権] 反応性置換基を有するシルセスキオキサンの製造方法 (2016)
  • 発明者名: 海野雅史、江川泰暢、島田茂、佐藤一彦
  • 権利者名: 海野雅史、江川泰暢、島田茂、佐藤一彦
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2016-232998
  • 出願年月日: 2016-11-30