| 研究課題/領域番号 |
19K22221
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
赤木 和夫 立命館大学, 総合科学技術研究機構, 教授 (20150964)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 液晶性イオン液体 / イオン性液晶 / 不斉電気化学重合 / ヘリカル共役ポリマー / 酸化・還元状態 / イオン液体 / キラル液晶 / 支持電解質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
導電性ポリマーを合成する手法には化学重合と電気化学重合がある。後者の場合、使用が必須である支持電解質が重合後もポリマー内に留まり、導電性や光物性を阻害する要因となっているため、これをいかに除去するかが大きな課題となっている。本研究では、液晶性を有するイオン液体を溶媒として用いることで、支持電解質を用いない電気化学重合法を開発する。液晶性イオン液体にキラル化合物を添加する手法や、イオン液体のカウンターアニオンにキラル化合物を導入する手法により、キラル液晶性イオン液体を創成し、高性能のヘリカル共役ポリマーをもたらす不斉電気化学重合を実現する
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| 研究成果の概要 |
本研究では、液晶性を有するイオン液体を創成し、イオン液体のイオン導電性を利用した電気化学重合法を開発した。次に、液晶性イオン液体にキラル化合物を添加することで、あるいは、液晶性イオン液体の対アニオンに、キラルビナフチルホスフェイトを用いることで、キラル液晶性を有するイオン液体を合成した。これら二つのタイプのキラル液晶性イオン液体をそれぞれ重合溶媒として、支持電解質を用いる必要のない新規の不斉電気化学重合法を開発した。同法により、ヘリカル構造を有するポリ（３,4-エチレンジオキシチオフェン）の不斉電気化学合成を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の電気化学重合ではイオン伝導を確保するため、支持電解質の使用が必須であった。しかし、支持電解質は、嵩高くかつ極性が高いためポリマーから完全に取り除くことは難しく、導電性や光物性を低下させる要因となっている。本重合法は、イオン液体のイオン伝導性を利用するため、電荷担体としての支持電解質を用いる必要はなく、画期的な重合法と位置づけられる。また、イオン液体に液晶性やキラル液晶性を付与することにより、イオン液体の応用範囲が格段に拡大した。特に、液晶性やキラル液晶性を有するイオン液体は、より先進的な電気化学合成に応用でき、低分子化合物の配向や不斉合成にも役立つと期待される。
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