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特異点に発光性プローブを有する特殊構造高分子の精密合成と構造・物性の相関

研究課題

研究課題/領域番号 19K15619
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

後関 頼太  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (20592215)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードアニオン重合 / 発光性分子 / ブロック共重合体 / 特殊構造高分子 / 星型ポリマー / 精密合成 / ミクロ相分離 / 1,1-ジフェニルエチレン誘導体 / 相分離 / 熱可塑性エラストマー / マクロ相分離 / 特異点
研究開始時の研究の概要

本研究では、異種または同種の高分子結合界面を蛍光発光により静的な状態から動的な変化まで定量的な追跡を可能とする分子設計の確立を主目的とする。特に、非対称ABA’型トリブロック共重合体や星型エラストマーの特定の高分子結合部位のみに(凝集誘起)発光性分子を導入し、高分子構造と材料特性との相関関係を明らかにする。
これらの分子はアニオン重合法をベースに合成し、相分離構造や光学・力学特性ならびに力学応力印加時の光学特性変化などを多角的に評価する。発光特性を示す分子は必要に応じて設計や合成のステージにフィードバックし、熱可塑性エラストマーやポリマーアロイ、有機・無機ハイブリッド材料などへの展開を目指す。

研究成果の概要

溶液または固体中で発光可能な分子をそれぞれ設計および合成し、これらの反応性を明らかにすることで同種・異種高分子連結点など任意の位置にこれら発光性分子を導入した高分子を精密に合成できることを明らかにした。合成したそれぞれの高分子は、望み通りに溶液中または固体(フィルム)状態でのみ強く発光できることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

同種または異種高分子の結合点のみに発光性分子を導入する方法を確立できたことは、その他の魅力的な機能性団を導入できることにも繋がり、学術的な更なる広がりが大いに期待できる。また、一分子のみの導入にも関わらず発光特性を強く示したことから、材料特性に直結する異種界面構造を発光特性により可視化できることが期待され、工業的な材料開発設計指針に繋がる可能性を示す研究結果となった。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Living Anionic Polymerization of 4-Halostyrenes2021

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki, Taro Koizumi, Reina Kurakake, Satoshi Uchida, Takashi Ishizone
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 54 号: 3 ページ: 1489-1498

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.0c02417

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Allylidene monomers: anionically polymerizable 1,1-disubstituted 1,3-diene derivatives2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Uchida, Kota Togii, Shogo Miyai, Raita Goseki, Takashi Ishizone
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 53 号: 22 ページ: 10107-10116

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.0c02103

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Characterization of Amphiphilic Block Copolymers Possessing Polyisoprene and Poly[tri(ethylene glycol) methacrylate] Segments and the Effect of Side Chain w-Function on Surface Energy,2020

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki, Sho Miyao, Satoshi Uchida, Hideyuki Yokoyama, Kohzo Ito, Takashi Ishizone
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 190 ページ: 122257-122257

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2020.122257

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of a well-defined alternating copolymer of 1,1-diphenylethylene and tert-butyldimethyl- silyloxymethyl substituted styrene by anionic copolymerization: toward tailored graft copolymers with controlled side chain densities2019

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki, Fan Zhang, Kazuki Takahata, Satoshi Uchid and Takashi Ishizone
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 10 号: 47 ページ: 6413-6422

    • DOI

      10.1039/c9py01161g

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 発光性分子を鎖末端または鎖中心に導入した高分子の精密合成2021

    • 著者名/発表者名
      後関 頼太、町田 和規、石曽根 隆
    • 学会等名
      2021年繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 鎖末端または鎖中心に発光性分子を有する高分子の精密合成2020

    • 著者名/発表者名
      後関 頼太、町田 和規、石曽根 隆
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Architectural Polymers and Functionalized Polymers based on the Recent Developed 1,1-Diphenylethylene Chemistry2019

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki
    • 学会等名
      The 2nd International Conference of Polymeric and Organic Materials Yamagata University (2nd IPOMY), Dec. 17-20, 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Well-defined Alternating Copolymer of 1,1-Diphenylethylene with Styrene having Bulky Substituent through Anionic Copolymerization2019

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki
    • 学会等名
      Korea-Japan Joint Symposium on Polymer Science 2019, Sep. 18-20, 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Well-defined Alternating Copolymer of 1,1-Diphenylethylene with Styrene having Bulky Substituent through Anionic Copolymerization,2019

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki
    • 学会等名
      IUPAC INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON IONIC POLYMERIZATION; IP ’19, Sep. 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] α-フェニル-N-ビニルカルバゾールのアニオン付加反応2019

    • 著者名/発表者名
      町田 和規, 後関 頼太, 石曽根 隆
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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