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Development of Poly(diphenylacetylene) Based Novel 2D Chiral Materials with Controlled Nano-pattern

研究課題

研究課題/領域番号 21K14671
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

DAS SANDIP  金沢大学, ナノ生命科学研究所, 特任助教 (00873407)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードHelical Polymer / Atomic Force Microscopy / helical polymer / Atomic force microscopy / ポリジフェニルアセチレン / らせん高分子 / 2次元結晶 / AFM
研究開始時の研究の概要

Ordered two dimensional (2D) crystal structure of chiral polymers on solid substrates designated as “nano-pattern” will be fabricated by the self-assembly of helical poly(diphenylacetylene)s (PDPAs), which is still very challenging. For this purpose, high molecular weight PDPAs will be synthesized by using new catalysts and the fabricated novel “nano-pattern” will be characterized thoroughly by atomic force microscopy (AFM). Finally, the proposed materials will be used for various sophisticated applications like precision polymerization, asymmetric catalysis etc.

研究成果の概要

キラル高分子の秩序ある2次元結晶構造を固体基板上に構築するためには、らせん状高分子の構造解析を行うことが不可欠である。そこで、光学活性な置換基をアミド結合で結合させ、ヘリシティを記憶させたポリ(ジフェニルアセチレン)ポリマーのヘリカル構造を、高分解能原子間力顕微鏡(AFM)を用いて直接可視化しました。このPDPAは、溶媒に触れることで高配向性熱分解グラファイト(HOPG)基板上で短距離の秩序ある2次元単分子膜に自己組織化し、そのらせんピッチと手まり(右巻きと左巻き)が分子分解能で初めて明らかにされた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、世界で初めてポリジフェニルアセチレンの立体構造をAFMによって観察することができた。この結果は、キラルマテリアルとして有用なポリジフェニルアセチレンの分子設計に大いに役立つ。また、関連するポリジフェニルアセチレン誘導体の立体構造も明らかに出来た事から、その学術的意義は大変高い。また、本研究はAFM測定法の研究分野と高分子化学の研究分野との融合研究であり、学際的な観点からも意義は高い。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Functionalized polyvinyl alcohol aerogel for efficient and selective removal of arsenite from aqueous matrices2022

    • 著者名/発表者名
      Biswas Foni B.、Das Sandip、Nishimura Tatsuya、Endo Masaru、Fukuda Mayu、Morita Futo、Mashio Asami S.、Taniguchi Tsuyoshi、Maeda Katsuhiro、Hasegawa Hiroshi
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 450 ページ: 138232-138232

    • DOI

      10.1016/j.cej.2022.138232

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Visualisation of helical structures of poly(diphenylacetylene)s bearing chiral amide pendants by atomic force microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      A. Yurtsever, S. Das, T. Nishimura, R. Rodriguez, D. Hirose, K. Miyata, A. Sumino, T. Fukuma, K. Maeda
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 57(92) 号: 92 ページ: 12266-12269

    • DOI

      10.1039/d1cc05341h

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Direct Visualisation of Helical Structures of Poly(diphenylacetylene)s Bearing Chiral Amide Pendants by High-Resolution Atomic Force Microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Sandip Das, Ayhan Yurtsever, Tatsuya Nishimura, Rafael Rodriguez, Daisuke Hirose, Kazuki Miyata, Ayumi, Sumino, Takeshi Fukuma, Katsuhiro Maeda
    • 学会等名
      MC2021 Hiroshima
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] PCT/JP2021/0346582021

    • 発明者名
      Katsuhiro Maeda, Sandip Das
    • 権利者名
      Katsuhiro Maeda, Sandip Das
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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