| 研究課題/領域番号 |
19K05592
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35010:高分子化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
杉安 和憲 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (80469759)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | Supramolecular polymers / Self-assembly / Nanosheets / 超分子ポリマー / ナノシート / 自己集合 / ポルフィリン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超分子ポリマーは、モノマー分子が非共有結合によって連結された分子集合体であり、共有結合性のポリマーとは異なる物性・機能を有するため、様々な応用研究が展開されている。本研究は、超分子ポリマーの精密合成を目的とするものである。応募者らが独自に確立した『２次元リビング超分子重合』を鍵とし、形状および面積が精密制御された単分子厚みナノシートを分子の自己集合によって合成するという他に類を見ない特色を有する。本研究は、自己集合の精密制御を実現し、その物質創成手法としての可能性を大きく拓くものである。
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| 研究成果の概要 |
本研究目的を達成するために，これまでの研究で得られた知見を生かして新たにモノマー分子（6N3）を合成した。6N3の自己集合挙動を精査したところ、先に報告していモノマー分子6よりも２次元超分子ポリマーを形成しやすいことが明らかとなった。 このように本研究を通じて、２次元超分子ポリマーを得るためのモノマーの設計指針を得ることができた。すなわち、（１）分子間相互作用を２次元方向へ働かせること、（２）自己集合に伴うエントロピー損失をできるだけ小さくすること、が重要であることがわかった。
さらに，リビング超分子重合によって6N3の２次元超分子ポリマーの面積およびアスペクト比を制御できることを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によって、２次元超分子ポリマーの形状を制御できることを実証した。メゾスコピックスケールでの物質創製法として期待される。さらに、２次元超分子ポリマーに対して化学修飾が可能であることを明らかとした。様々な機能性分子を化学修飾することができれば、光触媒や光電変換機能などを有する超分子材料の創出に繋がると期待されるため，２次元超分子ポリマーの機能開拓の研究を推進する。
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