| 研究課題/領域番号 |
17H03062
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子化学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
佐田 和己 北海道大学, 理学研究院, 教授 (80225911)
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| 研究分担者 |
小門 憲太 北海道大学, 理学研究院, 助教 (40600226)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
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| キーワード | 高分子合成 / 金属有機構造体 / 配位高分子 / 高分子ゲル / 架橋反応 / 多面体 / ナノ多孔性材料 / 結晶成長 / Metal Organic Frameworks / 結晶架橋 / 異方膨潤 / 逐次重合 / ナノ材料 / パーコレーション / クリック反応 / 結晶重合 / 超分子化学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、ナノ多孔性配位高分子を用いて、ジャングルジムのようなフレームワークに固定されたホストモノマーとその間隙を自由に拡散・反応するゲストモノマーとの反応による高分子材料の構築について検討した。固定されたホストモノマーはゲストモノマーと容易に反応して、様々な材料が合成できることがわかった。特にホストモノマーの分子配置を設計することで、1つの方向にのみ膨潤するような異方変形材料が実現できた。また、高分子の合成に応用すると、高分子の重合度の制御にも成功した。また、この手法はサイズの揃った様々な形状の高分子ゲルの製造法として有用であり、機能性材料への応用が期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
3次元的にジャングルジム状に配置されたモノマーとその間隙を拡散・反応するもう一つのモノマー間での重合はこれまでの重合とは全く異なる挙動を示すことが明らかになりました。特に架橋点の密度の制御に成功しました。その結果、これまでにない膨潤する方向が制御された異方変形材料の開発に成功し、その方法論を明らかにしました。さらに、この手法により高分子の重合度も制御できることが明らかになりました。これらは最近接モノマー間での反応の確率が重要であり、高分子合成化学における新しい原理の発見につながりました。応用面では、サイズの揃った多面体の形状の高分子材料の合成が可能となり、機能性材料の基盤になると期待できます。
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