動的共有結合化学を利用したラダー型環状化合物の合成とその特異的機能

• 研究課題/領域番号: 18681015
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 神奈川大学
• 研究代表者: 工藤 宏人 神奈川大学, 工学部, 助教 (30343635)
• 連携研究者: 西久保 忠臣
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 30,290千円 (直接経費: 23,300千円、間接経費: 6,990千円); 2008年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2007年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2006年度: 25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円)
• キーワード: 動的共有結合化学 / 縮合反応 / X線構造解析 / レゾルシノール / ジアルデヒド / ラダー型環状オリゴマー / ラダーポリマー / 包接能 / ビスアルデヒド / 分子レジスト

研究概要

レゾルシノールと1,5-ペンンタンジアールの縮合反応により、ラダー型環状オリゴマーが選択的に合成されることを見出し、動的共有結合化学反応システムに基づくことを明らかにした。その構造をnoria(ノーリア=水車:ラテン語)と命名した。ノーリアは、ルビジウムを選択的に包接することが判明した。さらに、この反応システムを他のアルカンジアールに適応したところ、遇奇効果が存在することが判明し、選択的ラダーポリマーの新しい合成法をも見出した。合成したnoriaの水酸基に光脱保護反応性基を導入し、電子線(EB)レジストおよび、極端紫外線(EUV)レジスト特性について検討した結果、26〜70nmまでの高解像度が得られることが判明した。これらのことは、次世代レジスト材料として有用であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] アセタール残基を有するnoria (ラダー型環状オリゴマー) 誘導体の合成とその光脱保護反応 (2009)
  • 著者名/発表者名: 工藤宏人・渡辺大輔・西久保忠臣
  • 雑誌名: 高分子論文集 66(1) ページ: 10-16
  • NAID: 10024759783
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel noria (water-wheel-like cyclic oligomer) derivatives as a chemically amplified electron-beam resist material (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Kudo, Daisuke Watanabe. Tadatomi Nishikubo, Ken Maruyama, Daisuke Shimizu, Toshiyuki Kai, Tsutomu Shimokawa, Christopher K. Ober
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 18 ページ: 3588-3592
• [雑誌論文] One-Pot Synthesis of a Novel Ladder Polymer of Calixarene via Condensation Reaction of Resorcinol and Alkanedial Based on Dynamic Covalent Chemistry (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Kudo, Kyosuke Shigematsu, Kouji Mitani, Tadatomi Nishikubo, Noriko C. Kasuga, Hideyuki. Uekusa, and Yuji Ohashi
  • 雑誌名: Macromolecules 41,(6) ページ: 2030-2036
• [雑誌論文] A novel noria (water-wheel-like cyclic oligomer) derivatives as a chemically amplified electron-beam resist material (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Kudo, Daisuke Watanabe, Tadatomi Nishikubo, Ken Maruyama, Daisuke Shimizu, Toshiyuki Kai, Tsutomu Shimokawa, Christopher K. Ober
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 18 ページ: 3588-3592
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Novel Approach to Cyclic Polysulfides via the Controlled Ring-ex pansion Polymerization of Cyclic Thiourethane with Thiiranes (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Kudo, Masaaki Sato, Ry osuke Wakai, Tadashi Iwamoto, and Tadatomi Nishikubo
  • 雑誌名: Macromolecules 41(3) ページ: 521-523
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-Pot Synthesis of a Novel Ladder Polymer of Calixarene via Condensation Reaction of Resorcinol and Aikanedial Based on Dynamic Covalent Chemistry (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Kudo, K. Shigematsu, K. Mitani, T. Nishikubo, N. C. Kasuga, H. Uekusa, and Y. Ohashi,
  • 雑誌名: Macromolecules 41, (6) ページ: 230-2036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of Photo-cross-linkable Hyperbranched Poly (urethane)s Both Containing Termianl Methacryloyl Groups and Carboxyl Groups (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Maruyama, H. Kudo, T. Ikehara, T. Nishikubo, I. Nishimura、 A. Sshishido, and T. Ikeda
  • 雑誌名: Macromolecules, 40, (14) ページ: 4895-4900
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Self-Photosensitizing Polyesters Containing Donor-Acceptor Norbomadiene Moieties and Benzophenone Groups and The (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono, N. Kawashima, H. Kudo, T. Nishikubo, and T. Nagai
  • 雑誌名: J. Polym. Sci. Part A. Polym. Chem. 45, (14) ページ: 2978-2988
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phenolic Molecular Glasses as Resists for Next Generation Lithography (2007)
  • 著者名/発表者名: Xavier Andre, Jin Kyun Lee, Anuja DeSilva, Christopher K.Ober, Heidi B.Cao, Hai Deng, Hiroto Kudo, Daisuke WVatanabe, Tadatomi Nishikubo
  • 雑誌名: SPIE Vol. 6519
• [雑誌論文] Large Refractive Index Change during Photo Crosslinking Reaction of Poly(silsesquioxane) Derivatives Containing Cinnamoyl Moieties in the Side Chains (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Kudo, Masaru, Yamamoto, Tadatomi Nishikubo
  • 雑誌名: Journal of Network Polymer, Japan Vol. 28 ページ: 11-18
• [雑誌論文] 光重合性基と熱硬化反応性基を有するハイブリッド型ポリマーの合成とその性質 (2007)
  • 著者名/発表者名: 能坂 麻美, 工藤 宏人, 西久保 忠臣
  • 雑誌名: ネットワークポリマー Vol. 28 ページ: 19-31
• [雑誌論文] Synthesis of Macrocycles by the Ring-crossover Reaction of Cyclic Dithioester (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Kudo, Shinya Makino, Tadatomi Nishikubo
  • 雑誌名: J. Polym. Sci. Part A. Polym. Chem. 45 ページ: 680-687
• [雑誌論文] Molecular Water-Wheel (Noria) from Simple Condensation of Resorcinol and Alkanedial (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Kudo, Rieko Hayashi, Kouji Mitani, Tsutomu Yokozawa, Noriko C. Kasuga,and Tadatomi Nishikubo
  • 雑誌名: Angewandte Chemie Int. Ed 45 ページ: 7948-7952
• [雑誌論文] Molecular Water-Wheel (Noria) from Simple Condensation of Resorcinol and Alkanedial (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Kudo, Rieko Hayashi, Kouji Mitani, Tsutomu Yokozawa, Noriko C, Kasuga, Tadatomi Nishikubo
  • 雑誌名: Angewandte Chemie Int. Ed. 45 ページ: 7948-7952
• [雑誌論文] Novel Materials for Large Change in Refractive Index : Synthesis and Photochemical Reaction of the Ladder-like Poly(silsesquioxane) Containing Norbornadiene, Azobenzene, and Anthracene Groups in the Side Chains (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Kudo, Masaru Yamamoto, Tadatomi Nishikubo
  • 雑誌名: Macromolecules 39 ページ: 1759-1765
• [学会発表] ラダー型環状オリゴマーの合成と性質およびその機能化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 工藤宏人
  • 学会等名: 第57回高分子討論会2G17
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] Synthesis and Application of Ladder Cyclic Oligomer (noria) and Ladder Polymer obtained by New Dynamic Covalent Chemistry System (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroto KUDO
  • 学会等名: International Symposium on Polymer Chemistry
  • 発表場所: Hefei in Chaina
• [学会発表] Synthesis and Application of Ladder Cyclic Oligomer (noria) and Ladder Polymer Obtained by New Dynamic Covalent, Chemistry System (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroto KUDO
  • 学会等名: International Symposium on Polymer Che mistry
  • 発表場所: Hefei, China
• [学会発表] 環状オリゴマーを基盤とした光機能性材料の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 工藤宏人
  • 学会等名: 平成19年度神奈川県ものづくり技術交流会
  • 発表場所: 神奈川県産業技術センター
  • 年月日: 2007-10-26
• [学会発表] 環状オリゴマーを基盤とした光機能性材料の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 工藤 宏人
  • 学会等名: 平成19年度神奈川県ものづくり技術交流会
  • 発表場所: 神奈川産業技術センター
  • 年月日: 2007-10-26
• [学会発表] 環状オリゴマーを基盤とした光機能性材料(レジスト、屈折率変換材料)の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 工藤宏人
  • 学会等名: 高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2007-09-20
• [学会発表] 環状オリゴマリを基盤とした光壌能牲材料(レジスト、屈折率変換材料)の開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 工藤 宏人
  • 学会等名: 高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2007-09-20