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三脚型トリプチセン機能団が誘起する特異な高分子自己集合化と機能発現

研究課題

研究課題/領域番号 20J23317
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
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

CHEN YUGEN  東京工業大学, 物質理工学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードTripodal triptycene / Self-assembly / Polydimethylsiloxane / Polyethylene glycol / Telechelic polymer / Poly(butyl acrylate) / Di-block copolymer / Tripodal Triptycene / Telechelic Polymer / Narrow-disperse / Polyethylene Glycol
研究開始時の研究の概要

Our group has reported that tripodal triptycenes self-assemble to form thin films with long-range structural integrity. Interestingly, when a tripodal triptycene unit is attached to both termini of polydimethylsiloxane (PDMS), the resultant telechelic polymer exhibits a particular molecular ordering and a dramatic enhancement of mechanical properties. In this project, intensive studies will be conducted to obtain further insight into the behavior of such telechelic PDMS system. Moreover, this project will focus on the synthesis and properties of new triptycene-appended polymer systems.

研究実績の概要

I conducted the following two research subjects.
(1) I have investigated the structure and mechanical properties of telechelic PDMS with 1,8,13-substituted triptycene termini (1,8,13-TripPDMS). Interestingly, due to the excellent self-assembly ability of the triptycene termini, 1,8,13-TripPDMS can form a free-standing film without any chemical crosslinking. Furthermore, as the free-standing film was found to show self-healing properties in the temperature range below its melting point. This work was published in Chemical Science.
(2) I also designed new AB diblock copolymer systems using poly(butyl acrylate) as a main chain with a triptycene-containing polymer segment to examine whether the specific self-assembly ability of triptycene can cause microphase separation leading to a particular structure. Interestingly, triptycene-containing AB diblock copolymers assemble into a well-defined ordered structure and exhibit enhanced mechanical and rheological properties. Detailed variable-temperature X-ray diffraction analysis revealed that the thermal stability of the assembled structure formed by the diblock copolymers improved as the triptycene content increases. This work was recently submitted for publication and is currently under review.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Overcoming the entropy of polymer chains by making a plane with terminal groups: A thermoplastic PDMS with a long-range 1D structural order2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Chen, F. Ishiwari, T. Fukui, T. Kajitani, H. Liu, X. Liang, K. Nakajima, M. Tokita, T. Fukushima
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 14 号: 9 ページ: 2431-2440

    • DOI

      10.1039/d2sc05491d

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Self-assembly properties of a telechelic polyethylene glycol with tripodal triptycene termini in water2022

    • 著者名/発表者名
      Chen YUGEN、石割文崇、福井智也、梶谷孝、福島孝典
    • 学会等名
      第71回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Self-assembly behavior and mechanical properties of triptycene-appended di-block copolymers2022

    • 著者名/発表者名
      Chen YUGEN、福井智也、梶谷孝、福島孝典
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 三脚型トリプチセンを両末端に持つポリジメチルシロキサンによる自己修復性自立膜形成2021

    • 著者名/発表者名
      CHEN YUGEN、石割文崇、福井智也、梶谷孝、福島孝典
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 三脚型トリプチセンを両末端に有するテレケリックポリエチレングリコールの自己集合挙動とゲル化特性3.学2021

    • 著者名/発表者名
      CHEN YUGEN、石割文崇、福井智也、梶谷孝、福島孝典
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Remarkable effect of a tripodal triptycene additive on the self-assembling properties of narrow-distribution PDMS terminated with triptycene groups2020

    • 著者名/発表者名
      Yugen CHEN, Fumitaka ISHIWARI, Keita FUCHISE, and Takanori FUKUSHIMA
    • 学会等名
      第 69 回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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