| 研究課題/領域番号 |
21K04685
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26040:構造材料および機能材料関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
西村 達也 金沢大学, 物質化学系, 准教授 (00436528)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | リビング重合 / らせん高分子 / ポリフェニルアセチレン / 特殊構造高分子 / ボトルブラシポリマー / スターポリマー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
特殊構造をもつ高分子の合成は、重合反応の簡便かつ精密な制御が必須である。これまではリビングラジカル重合が主に用いられていたため、らせん高分子による特殊構造高分子の報告例はかなり限られている。我々が開発したポリアセチレン類のリビング重合は簡便かつ安定な原料を混ぜるだけで重合し、ほぼすべての官能基を両末端に導入する事ができる。本研究は、この新しいリビング重合方法を駆使してらせん高分子からなる特殊構造高分子の合成と、それを用いる不斉触媒および光学分割カラムの固定相などのキラルマテリアルの開発を行う。具体的には、スターポリマーとボトルブラシポリマーの合成を行い、キラルマテリアルへの応用を検討する。
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| 研究成果の概要 |
らせん高分子のリビング重合法を用いて、環状、ブラシ状、ヤヌス型など、構造に特徴のある高分子材料を合成した。得られたブラシ高分子やボトルブラシポリマーは光学分割材料などのキラルマテリアルとして有用であった。さらに、Rhベースの多成分触媒系を用いたフェニルアセチレン誘導体のリビング重合を通じて、精密に制御された鎖長を持つ3本のポリ（フェニルアセチレン）鎖から成るスターポリマーの合成をおこなった。また、これらのスターポリマーの構造と機能の関係を探求した。得られたスターポリマーは様々な分光技術を用いて徹底的に特性評価し、原子間力顕微鏡（AFM）を用いてその星形構造を明確に可視化した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は最近我々が開発した新規重合触媒システムを駆使し、環状・表面ブラシ・ボトルブラシ・ヤヌス高分子を合成した。本研究成果の学術的意義は、材料科学およびナノテクノロジーに応用できる動的なヘリカル高分子からなるトポロジー的にユニークなスターポリマーの開発に貢献した。特にこの研究で新しく合成可能となるスターポリマーは機能材料の設計および合成に役立ち、社会に有用な特殊な潤滑剤やキラルマテリアルの応用に貢献すると期待される。
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