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光による高分子の高次構造・物性の制御

研究課題

研究課題/領域番号 22350047
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子化学
研究機関北海道大学

研究代表者

中野 環  北海道大学, 触媒化学研究センター, 教授 (40227856)

研究分担者 坂本 猛  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 博士研究員 (80515130)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2012年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2011年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2010年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワードらせん / コンホメーション / キラリティー / 不斉重合 / 光化学 / 励起状態
研究概要

光刺激による高分子のコンホメーション制御と物性制御を実現する目的で、前年度に引き続き、ランダムコイル-ヘリックス転移を実現できる高分子の構造を研究した。代表者らの従来の研究成果から、光照射によるビフェニル基のねじれ-平面転移を起こす構造を主
鎖内に含むポリ(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)(PDOF)が円偏光により光学活性化すること見出しており、この現象に関する詳細な知見を得た。まず、円偏光で誘起されたキラル構造の熱および直線偏光にたいする安定性を検討したところ、比較的高い非対称性を示す試料については、光および直線偏光照射によりCDスペクトル強度が大きく減少したが、比較的小さい非対称性を有する試料についてはスペクトル強度は増大した。次に、従来不斉誘起は固体フィルムでのみ可能であったが、溶媒系探索の結果、トルエン-メタノール今後溶媒中に懸濁させた状態でも円偏光による不斉誘起が可能であることを見出した。この成果は円偏光で作ったキラルポリマーを塗布加工できる可能性に繋がるものである。さらに、前年度検討したβ相と不斉誘起の関係についての知見をもとに、β相の割合を大きくした薄膜に円偏光照射することにより、Kuhnの非対称性因子(gCD)が10のマイナス2乗オーダーの高い非対対称性を達成することができた。加えて、本研究で調整した光学活性なPDOFの薄膜が高効率な円偏光発光を示すことを見出した。

現在までの達成度 (区分)
理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 7件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (10件) (うち外国 5件)

  • [雑誌論文] Molecular Mechanism of Polyacrylate Helix Sense Switching across Its Free Energy Landscape2013

    • 著者名/発表者名
      Adriana Pietropaolo
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 135 号: 15 ページ: 5509-5512

    • DOI

      10.1021/ja4002508

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Chirality Induction to an Achiral p-Conjugated Polymer by Circularly Polarized Light2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, T. Sakamoto, and T. Nakano (T. Nakano)
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 48 号: 13 ページ: 1871-1873

    • DOI

      10.1039/c2cc17027b

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and efficient circularly polarized light emission of an optically active hyperbranched poly(fluorenevinylene) derivative2011

    • 著者名/発表者名
      J.-M Yu, T. Sakamoto, K. Watanabe, S. Furumi, N. Tamaoki, Y. Chen, and T. Nakano (T. Nakano)
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 47 号: 13 ページ: 3799-3801

    • DOI

      10.1039/c0cc05564f

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高効率な円偏光発光を示すキラルハイパーブランチ型ポリマー2011

    • 著者名/発表者名
      中野 環, 渡辺 顕士, 坂本 猛
    • 雑誌名

      月刊ファインケミカル

      巻: 9 ページ: 40-46

    • NAID

      40018956993

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A chiral p-stacked vinyl polymer emitting white circularly polarized light2011

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, T. Sakamoto, M. Taguchi, M. Fujiki, and T. Nakano (T. Nakano)
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 47 号: 39 ページ: 10996-10998

    • DOI

      10.1039/c1cc13711e

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymmetric Anionic Polymerization of 2,7-Bis(4-t-butylphenyl)fluoren-9-ylmethyl Methacrylate and Photo-induced Structural Transition of the Obtained Polymer2011

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, T. Sakamoto, and T. Nakano (T. Nakano)
    • 雑誌名

      Chirality

      巻: 23 号: 1E

    • DOI

      10.1002/chir.20953

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Photo-degradable helix: Synthesis, Structure, and Photolysis of Optically Active Poly[2,7-bis(4-t-butylphenyl)-9-methylfluoren-9-yl acrylate]2011

    • 著者名/発表者名
      T. Sakamoto, K. Watanabe, Y. Shichibu, K. Konishi, S. Sato, and T. Nakano (T. Nakano)
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry

      巻: 49 号: 4 ページ: 945-956

    • DOI

      10.1002/pola.24507

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Reactive Helix : Synthesis, Chemical Modification, and Polymerization of an Optically Active Polymethacrylate2010

    • 著者名/発表者名
      T.Sakamoto, T.Nishikawa, Y.Fukuda, S.Sato, T.Nakano
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 43 ページ: 5956-5963

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Photo-Degradable Helix : Synthesis, Structure, and Photolysis of Optically Active Poly[2,7-bis(4-t-butylphenyl)-9-methylfluoren-9-yl Acrylate]2010

    • 著者名/発表者名
      T.Sakamoto, K.Watanabe, Y.Shichibu, K.Konishi, T.Nakano
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Science : Part A : Polymer Chemistry

      巻: 49 ページ: 945-956

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Helix Formation of a Main-chain Conjugated Polymer2012

    • 著者名/発表者名
      Yue Wang
    • 学会等名
      “Challenges in Advanced Chemistry of Asia”The 8th Hokkaido University-Nanjing University Joint Symposium
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Design of Circularly Polarized Light-Emitting Chiral Polymers and Photo-driven Synthesis of Polymer Helix2012

    • 著者名/発表者名
      Tamaki Nakano
    • 学会等名
      12th Japan - Belgium Symposium
    • 発表場所
      ブリュッセル自由大学(ベルギー)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chirality Induction to a Polymer Chain Using Circularly Polarized Light2012

    • 著者名/発表者名
      Tamaki Nakano
    • 学会等名
      Cambodian Malaysian Chemical Conforence
    • 発表場所
      アンコールセンチュリーリゾート(カンボジア)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 円偏光によるポリ(p-フェニレン)誘導体への不斉誘導2012

    • 著者名/発表者名
      王ヤン
    • 学会等名
      第61回高分子年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Circularly Polarized Light-Assisted Synthesis of Optically Active Polymers2012

    • 著者名/発表者名
      Tamaki Nakano
    • 学会等名
      The 5th Symposium on Molecular Chirality of Chinese Chemical Society & International Chiral Meeting
    • 発表場所
      Zhangjiajie Education and Training Base, General Administration ofCustoms of China(中国)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Circularly Polarized Light-Assisted Synthesis of Optically Active Polymers2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nakano, Y. Wang, N. Xiao, S. Muraki (T. Nakano)
    • 学会等名
      The 5th Symposium on Molecular Chirality of Chinese Chemical Society & International Chiral Meeting
    • 発表場所
      Zhangjiajie Education and Training Base, Zhangjiajie, China
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chirality Induction to a Polymer Chain Using Circularly Polarized Light2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nakano
    • 学会等名
      Cambodian Malaysian Chemical Conference (CMCC) 2012
    • 発表場所
      Angkov Century Resort & Spa, Siem Reap, Cambodia
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design of Circularly Polarized Light-Emitting Chiral Polymers and Photo-driven Synthesis of Polymer Helix2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nakano
    • 学会等名
      12th Japan-Belgium Symposium on Polymer Science
    • 発表場所
      Universite Libre de Bruxelles, Brussels, Belgium
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Structure of Optically Active Polymers Emitting Circularly Polarized Light2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nakano
    • 学会等名
      17th Malaysian Chemical Congress (17MCC)
    • 発表場所
      Putra World Trade Centre, Kuala Lumpur, Malaysia
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 円偏光発光性および導電性ビニルポリマーの研究2011

    • 著者名/発表者名
      中野環
    • 学会等名
      高分子同友会
    • 発表場所
      高分子学会、東京(招待講演)
    • 年月日
      2011-01-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] フルオレン残基を含む光学活性ハイパーブランチポリマーの合成と機能2010

    • 著者名/発表者名
      Yu Juin-Meng、坂本猛、古海誓一、玉置信之、Yun Chen、中野環
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 光で分解するらせん状光学活性高分子2010

    • 著者名/発表者名
      坂本猛, 中野環
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] チオフェン残基からなる新規π-スタック型ポリマーの合成と性質2010

    • 著者名/発表者名
      坂本猛、矢出亨、中野環
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] (R)-(+)-1,1'-ビ(2-ナフトール)を用いた光学活性ポリウレタンの合成2010

    • 著者名/発表者名
      肖〓、坂本猛、七分勇勝、小西克明、中野環
    • 学会等名
      第59回高分子年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2010-05-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 光学活性ポリ[アクリル酸2,7-ビス(4-t-ブチルフェニル)-9-メチルフルオレン-9-イル]の合成と光による構造の変化2010

    • 著者名/発表者名
      坂本猛、中野環
    • 学会等名
      第59回高分子年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2010-05-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] メタクリル酸2,7-ビス(4-t-ブチルフェニル)フルオレン-9-イルメチルの合成と重合2010

    • 著者名/発表者名
      大橋直耕、坂本猛、中野環
    • 学会等名
      第59回高分子年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2010-05-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] Polymer Science: A Comprehensive Reference2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nakano, Y. Okamoto
    • 総ページ数
      7760
    • 出版者
      Elsevier BV
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Comprehensive Polymer Science 2nd Ed.

    • 著者名/発表者名
      T.Nakano, Y.Okamoto
    • 出版者
      Elsevier(印刷中)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://chirality.eng.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] 有機半導体化合物2012

    • 発明者名
      中野 環、東村 秀之、田中 健太
    • 権利者名
      中野 環、東村 秀之、田中 健太
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2012-05-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 高分子化合物の変性方法及び変性された高分子化合物を含む膜の製造方法2012

    • 発明者名
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、小林 憲史
    • 権利者名
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、小林 憲史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2012-04-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 高分子化合物の変性方法及び変性された高分子化合物を含む膜の製造方法2012

    • 発明者名
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、小林 憲史
    • 権利者名
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、小林 憲史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2012-04-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 化合物及び該化合物を含む膜2011

    • 発明者名
      中野 環、坂本 猛、ユ・ジュインメン、東村 秀之、小林 憲史
    • 権利者名
      中野 環、坂本 猛、ユ・ジュインメン、東村 秀之、小林 憲史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2011-04-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 化合物及び該化合物を含む膜2011

    • 発明者名
      中野 環、坂本 猛、ユ・ジュインメン、東村 秀之、小林 憲史
    • 権利者名
      中野 環、坂本 猛、ユ・ジュインメン、東村 秀之、小林 憲史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2011-08-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 化合物及び該化合物を含む膜2011

    • 発明者名
      中野 環、坂本 猛、ユ・ジュインメン、東村 秀之、小林 憲史
    • 権利者名
      中野 環、坂本 猛、ユ・ジュインメン、東村 秀之、小林 憲史
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2011-08-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 有機半導体化合物2011

    • 発明者名
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、田中 健太
    • 権利者名
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、田中 健太
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2011-08-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 有機半導体化合物2011

    • 発明者名
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、田中 健太
    • 権利者名
      中野 環、坂本 猛、東村 秀之、田中 健太
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2011-08-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 化合物及び該化合物を含む膜2010

    • 発明者名
      中野環、坂本猛、東村秀行、小林憲史
    • 権利者名
      北海道大学、住友化学
    • 産業財産権番号
      2010-193278
    • 出願年月日
      2010-08-31
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] 有機半導体化合物2010

    • 発明者名
      中野環、坂本猛、東村秀行、田中健太
    • 権利者名
      北海道大学、住友化学
    • 産業財産権番号
      2010-192899
    • 出願年月日
      2010-08-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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