| 研究課題/領域番号 |
21H01981
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
細野 暢彦 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00612160)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 高分子 / 多孔性金属錯体 / 多孔性配位高分子 / 分子認識 / 分離 / 精製 / 分子インプリント / クロマトグラフィー / 認識 / 配位高分子 / 多孔性錯体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、分子が規則的に配列したナノ細孔を有する多孔性錯体結晶（Metal-Organic Framework: MOF）を利用し、従来の技術では難しかった高分子化合物の構造認識を達成し、その原理に基づいた革新的高分子分離・分析技術の開発を目指す。高分子認識原理の学術的理解、その原理に基づいた高分子化合物のカラムクロマトグラフィー分離分析法の開発、および高分子を鋳型として用いた高分子インプリント技術による超特異的な高分子認識法を開発する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、分子が規則的に配列したナノ細孔を有する多孔性錯体結晶（Metal-Organic Framework: MOF）を利用し、従来の技術では難しかった高分子化合物の構造認識を達成し、その原理に基づいた革新的高分子分離・分析技術の開発を目指した。MOFの細孔内へ高分子が吸着するメカニズムの解明に成功し、更にはMOF細孔内の規則的分子配列により、高分子のモノマー配列の認識が可能であることを実証した。また、本研究を通して知見が蓄積され、様々な高分子をMOFへ吸着させることが可能になった。これらの成果は、新しい高分子分離技術の開発に繋がるだけでなく、新しい材料創製にも貢献するものである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高分子化合物の効率的かつ精密に分離し精製する技術は、持続可能性を追求する今後の我々の社会生活に必要な基礎技術となる。しかしこれまで、高分子構造（モノマー配列、立体規則性、末端構造等）のわずかな違いを厳密に認識し、その認識情報をもとに高分子を識別して分離する手法はなかった。本研究により我々は、MOFのナノ細孔を利用することで高分子構造の精密な認識が可能であることを見出した。本発見により、従来の方法では不可能であった高分子のモノマー配列の認識にも成功した。これらの成果は、将来的に様々な高分子の混合物から特定の構造を持った高分子のみを分離することのできる次世代の高分子精製技術の誕生に繋がる。
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