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分子配列制御した有機結晶薄膜の作製と高分子構造制御

研究課題

研究課題/領域番号 21655042
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 高分子化学
研究機関大阪市立大学

研究代表者

松本 章一  大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00183616)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2009年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード高分子合成 / 結晶構造解析 / ナノ機能材料 / 高分子構造 / 精密重合制御 / エピタキシャル結晶成長 / 固相ラジカル重合 / 有機結晶
研究概要

固体反応場を利用する新しい高分子構造制御の手法を開拓し,ジエンおよびジアセチレンモノマーの薄膜結晶を作製し,ポリマー構造制御を試みた。今年度は研究対象をジエン誘導体からジアセチレン誘導体へと拡張し、π共役系ポリマー薄膜結晶の構造と物性制御の研究を行った。ジエンとジアセチレンを組み合わせた多成分系積層膜の作製と特性評価も試み、以下の成果を得た。また、昨年度の検討項目の一部も継続して取り組み,薄膜結晶中のポリマーの配向制御と垂直型モノマー積層膜の設計について研究を行った。
まず、ジアセチレンモノマーの薄膜形成と重合制御を行い、π共役骨格をもつポリマー薄膜結晶を作成した。蒸着に適したジアセチレンモノマーとして、長鎖アルキル基やかさ高い極性基ならびにイオン性基を含まない構造のモノマーが適していることや重合が可能なスタッキング構造をとる分子設計を考慮して、カルボン酸を含むジアセチレンモノマーを中心に重合可能な結晶を与えるモノマー分子構造ならびに蒸着条件についての有用な知見を得ると同時に、生成ポリマー薄膜結晶の電子物性に関する基礎データを得た。さらに、多成分系積層膜のシークエンス制御を行うため、共役系ポリマーと非共役系ポリマーの組み合わせによる積層膜の作製を試みたが、検討すべきパラメータが多く、最適なモノマーの組み合わせならびに蒸着条件の決定までには至らなかった。しかしながら、一連の研究の過程で薄膜結晶中でジエンモノマーの異性化が重合に優先して起こるケースが見出され、それら固相系に特異な光反応挙動について運動性が束縛された系における異性化反応のモデルケースとして優れていることを見出した。また、これら不飽和化合物結晶の固相重合により得られるポリマー結晶は特有のインターカレーション反応を示し、特に条件により可視吸収特性が可逆的に変化する特異有機高分子結晶が得られた。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (16件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Structural and Chromatic Changes of Host Polydiacetylene Crystals during Intercalation with Guest Alkylamines2011

    • 著者名/発表者名
      T.Shimogaki, A.Matsumoto
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 44(9) ページ: 3323-3327

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 真空蒸着によるムコン酸エステル薄膜結晶の作製と反応2011

    • 著者名/発表者名
      松本章一
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 62(4) ページ: 249-254

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Crystal Phase Transition and Solid-State Photoisomerization of Benzyl (Z,Z)-Muconate Polymorphs Studied by Direct Observation of Crystal Structure Change2010

    • 著者名/発表者名
      N.Nishizawa, D.Furukawa, S.Kobatake, A.Matsumoto
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 10(7) ページ: 3203-3210

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solid-State Reactions of Crystals Containing Two Kinds of Polymerizable Moieties of Diene and Diyne2009

    • 著者名/発表者名
      T.Odani, S.Okada, C.Kabuto, T.Kimura, S.Shimada, H.Matsuda, H.Oikawa, A.Matsumoto, H.Nakanishi
    • 雑誌名

      Crystal Growth and Design 9

      ページ: 3481-3487

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mesomorphic and Polymerization Behaviors of 4-(Icosa-1, 3-diynyl)benzoic Acid2009

    • 著者名/発表者名
      S.Dei, T.Shimogaki, A.Matsumoto
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 159

      ページ: 969-972

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      松本章一
    • 雑誌名

      超分子サイエンス&テクノロジー:基礎からイノベーションまで,監修国武豊喜(エヌ・ティー・エス)

      ページ: 438-445

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      A.Matsumoto
    • 雑誌名

      Molecular Nano Dynamics, Volume 2, Active Surfaces, Single Crystals and Single Biocells, edited by H.Fukumura, M.Irie, Y.Iwasawa, H.Masuhara, K.Uosaki(Wiley-VCH)

      ページ: 459-486

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 固相重合を利用した高分子合成2010

    • 著者名/発表者名
      松本章一
    • 学会等名
      10-1高分子学会講演会「高分子合成の最前線」
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ(福岡)(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Discotic Liquid Crystals Constructed by Hierarchical Self-Assembly of Rod-like Diacetylene Molecules2010

    • 著者名/発表者名
      T.Shimogaki, A.Matsumoto
    • 学会等名
      9th International Symposium on Functional π-Electron Systems (Fπ-9), Poster Session II-86, Preprints, PII-43.
    • 発表場所
      ジョージア工科大学(Atlanta,USA)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Discotic Liquid Crystals Constructed by Hierarchical Self-Assembly of Rod-like Diacetylene Molecules2010

    • 著者名/発表者名
      T.Shimogaki, K.Ohta, A.Matsumoto
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals2010 (ICSM 2010), 8P-229, Abstracts p.388.
    • 発表場所
      京都国際会館(京都)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Intercalation Using Polydiacetylenes as the Host Polymers with Chiral Guest Amines2010

    • 著者名/発表者名
      T.Shimogaki, A.Matsumoto
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Chirality 2010 (ISCD-22 2010),,, PA-91, Abstracts p.268.
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Crystal Phase Transition and Solid-State Photoisomerization of Benzyl(Z,Z)-Muconate Polymorphs Studied by Direct Observation of Crystal Structure Change2010

    • 著者名/発表者名
      N.Nishizawa, D.Furukawa, A.Matsumoto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
    • 発表場所
      コンベンションセンター(Honolulu,USA)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Discotic Liquid Crystals Constructed by Hierarchical Self-Assembly of Rod-like Diacetylene Molecules2010

    • 著者名/発表者名
      T.Shimogaki, A.Matsumoto
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
    • 発表場所
      コンベンションセンター(Honolulu,USA)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 真空蒸着によるムコン酸エステル薄膜の作製とその構造および反応挙動の解析2010

    • 著者名/発表者名
      小野寺勝也, 谷奥千晶, 松本章一
    • 学会等名
      第19回有機結晶シンポジウム,日本化学会有機結晶部会,講演番号P-33,有機結晶部会ニュースレター No.26,p.73(2010)
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ムコン酸ジイソプロピルアンモニウムの固相光異性化反応の機構解析2010

    • 著者名/発表者名
      西澤那都子, 中村純也, 松本章一
    • 学会等名
      第19回有機結晶シンポジウム,日本化学会有機結晶部会,講演番号P-41,有機結晶部会ニュースレター No.26,p.77(2010)
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ポリジアセチレン結晶をホストとして用いたインターカレーションの反応と機構2010

    • 著者名/発表者名
      下垣知代, 松本章一
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      東大阪
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 棒状ジアセチレン分子集合体をメソゲンとするディスコティック液晶の形成と構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      下垣知代, 松本章一, 太田和親
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      東大阪
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Thermochromism of Phenyl-Substituted Polydiacetylenes2009

    • 著者名/発表者名
      T.Shimogaki, S.Dei, A.Matsumoto
    • 学会等名
      Fourth East Asia Symposium on Functional Dyes and Advanced Materials (EAS4)
    • 発表場所
      Osaka
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Intercalation Using Polydiacetylenes with a 4-Carboxyphenyl Substituent as the Host2009

    • 著者名/発表者名
      T.Shimogaki, S.Dei, A.Matsumoto
    • 学会等名
      The 1st FAPS (Federation of Asian Polymer Societies) Polymer Congress
    • 発表場所
      Nagoya
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Organic Intercalation Using Polydiacetylenes as the Host Polymer Materials and Chiral Guest Amines2009

    • 著者名/発表者名
      T.Shimogaki, S.Dei, A.Matsumoto
    • 学会等名
      11th Pacific Polymer Conference (PPC11)
    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 側鎖フェニル基を含む共役拡張型ポリジアセチレンの合成ならびに共役構造の制御2009

    • 著者名/発表者名
      下垣知代, 松本章一
    • 学会等名
      第58回高分子討論会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] カルボン酸ポリジアセチレン結晶を用いる有機インターカレーション反応の可視化2009

    • 著者名/発表者名
      下垣知代, 松本章一
    • 学会等名
      第18回有機結晶シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 棒状ジアセチレン分子をメソゲンとするディスコティック液晶の形成と構造解析2009

    • 著者名/発表者名
      下垣知代, 松本章一, 太田和親
    • 学会等名
      第18回有機結晶シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 分担執筆(固相ラジカル重合pp.542-551),新訂版ラジカル重合ハンドブック(監修 蒲池幹治,遠藤剛,岡本佳男,福田猛)2010

    • 著者名/発表者名
      松本章一
    • 総ページ数
      880
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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