高精度量子化学・統計力学計算による高分子の構造・物性予測との展開と検証

• 研究課題/領域番号: 22550190
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 笹沼 裕二 千葉大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30205877)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 高分子計算機科学 / 高分子構造・物性 / 高分子合成 / 計算化学 / 分子特性解析 / 分子設計

研究概要

高精度量子化学・統計力学計算で分子設計したエチレンイミンやエチレンスルフィドユニットを含む高分子、およびそれらのN-置換体を実際に合成し、理論で予測した構造・物性・機能を実験で検証した。分子特性解析と分子設計の対象を脂肪族・芳香族ポリエステル、ポリチオエステル、ポリジチオエシテル、ポリホスフィン等の複雑な特性基を主鎖に含む高分子に拡張した。これら高分子の構造-物性相関をコンホメーション特性の観点から考察した。

研究成果

• [雑誌論文] Conformational Characteristics and Configurational Properties of Poly(butylene terephthalate) and Structure-Property Relationships of Aromatic Polyesters (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuji Sasanuma, Yusuke Wagai, Nobuaki Suzuki, and Daisuke Abe
  • 雑誌名: Polymer 巻: (in press) 号: 15 ページ: 3904-3913
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2013.05.044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elucidation of Conformational Characteristics and Configurational Properties of Poly((R)-3-hydroxybutyrate)by ab initio Statistical Mechanics (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuji Sasanuma and Shiori Katsumata
  • 雑誌名: Polym. J 巻: 45, in press 号: 7 ページ: 727-737
  • DOI: 10.1038/pj.2012.203
  • NAID: 10031182191
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高分子のab initio統計力学による分子特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 笹沼裕二
  • 雑誌名: 高分子論文集 巻: 69 ページ: 198-212
  • NAID: 10030600098
  • URL: http://dx.doi.org/10.1295/koron.69.198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Design, Synthesis and Characterization of Aromatic Polythioester and Polydithioester (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Abe and Yuji Sasanuma
  • 雑誌名: Polym. Chem 巻: 3 号: 6 ページ: 1576-1587
  • DOI: 10.1039/c2py20118f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Poly(N-protected ethylene imine-alt-ethylene sulfide) Block to Functionalize Polymeric Materials (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Hori, Na Pei, Ryota Kumagai, and Yuji Sasanuma
  • 雑誌名: Polym. Chem 巻: 2 号: 10 ページ: 2183-2185
  • DOI: 10.1039/c1py00264c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ethane-1,2-diyl bis(benzenedithioate) (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Abe, Yuji Sasanuma, and Hiroyasu Sato
  • 雑誌名: Acta Cryst 巻: E67 号: 4 ページ: o961-o961
  • DOI: 10.1107/s1600536811010245
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ethane-1,2-diyl bis(benzenedithioate) (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Abe, Yuji Sasanuma, Hiroyasu Sato
  • 雑誌名: Acta Cryst.E 巻: 67 ページ: 961-961
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predictive Elucidation of Conformational Characteristics and Configurational Properties ofPoly(1-methylphosphirane) andPoly(1-phenylphosphirane) as a MolecularDesign (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuji Sasanuma, Yoko Ogawa, and Masanao Matsumoto
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys 巻: 12 号: 43 ページ: 14619-146128
  • DOI: 10.1039/c0cp00574f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predictive Elucidation of Conformational Characteristics and Configurational Properties of Poly(1-methylphosphirane) and Poly(1-phenylphosphirane) as a Molecular Design (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuji Sasanuma, Yoko Ogawa, Masanao Matsumoto
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys. 巻: 12 ページ: 14619-14628
  • 査読あり
• [学会発表] PET,PTT,PBTの構造-物性相関:分子軌道法によるパイ電子相互作用の精密評価と結晶弾性率の計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 笹沼裕二,和賀井優輔,鈴木宣暁
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2013-05-31
• [学会発表] Ab initio統計力学によるポリ乳酸の分子特性解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 峠大地,笹沼裕二
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2013-05-31
• [学会発表] ベータ-ペプチドのコンホメーシヨンに及ぼすメチル側鎖位置および酸素-硫黄置換の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森翔吾,和田拓実,笹沼裕二
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2013-05-30
• [学会発表] 芳香族ポリチオエステル・ポリジチオエステルの分子設計・合成・特性解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部大典,笹沼裕二
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
  • 年月日: 2013-05-29
• [学会発表] NMRと計算科学の相補的利用による高分子の特性解析と分子設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 笹沼裕二
  • 学会等名: 13-1高分子学会NMR研究会(招待講演)
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2013-05-17
• [学会発表] PET，PTT，PBTの構造－物性相関：分子軌道法によるパイ電子相互作用の精密評価と結晶弾性率の計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 笹沼 裕二、和賀井 優輔、鈴木 宣暁
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
• [学会発表] ベータ－ペプチドのコンホメーシヨンに及ぼすメチル側鎖位置および酸素-硫黄置換の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森 翔吾、和田 拓実、笹沼 裕二
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会館
• [学会発表] Synthesis, and Characterization of Aromatic Poly (alkylene dithioterephthalate) and Poly (alkylene tetrathioterephthalate) (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Abe and Yuji Sasanuma, Molecular Design
  • 学会等名: The 9th SPSJ International Polymer Conference
  • 発表場所: Kobe Convention Center, Kobe, Japan
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] ポリ(α-メチルβ-アラニン)およびポリ(β-メチルβ-アラニン)のモデル化合物を用いた分子特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森翔吾,和田拓実,笹沼裕二
  • 学会等名: 2012年高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会合同討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] ab initio統計力学によるポリ乳酸の分子特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 峠大地,笹沼裕二
  • 学会等名: 2012年高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会合同討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] 芳香族ポリアミドおよびポリチオアミドの分子特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長澤雅之,石井達也,笹沼裕二
  • 学会等名: 2012年高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会合同討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] ポリアミド3Tおよびポリチオアミド3Tの合成および特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長澤雅之,笹沼裕二
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] ポリ(N-メチルエチレンイミン)の溶液物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 阿部大典,田中裕人,内田純一,笹沼裕二
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Molecular Design of Poly(trimethylene dithioterephthalate) and Poly(trimethylene tetrathioterephthalate) and Its Experimental Verification (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Abe and Yuji Sasanuma
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2012-05-30
• [学会発表] ポリヒドロキシブチレートの分子特性の理論的評価と溶液物性実験との整合的解釈 (2012)
  • 著者名/発表者名: 笹沼裕二,勝又しおり
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2012-05-29
• [学会発表] ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンマロネートの分子特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野中雄太,山口祐生,笹沼裕二
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2012-05-29
• [学会発表] ポリアラニン・ポリチオアラニンの分子特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長尾遼介,笹沼裕二
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2012-05-29
• [学会発表] 高分子のab initio統計力学による分子特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 笹沼裕二
  • 学会等名: 11-2高分子基礎物性・高分子計算機科学合同研究会(招待講演)
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2012-03-13
• [学会発表] 高分子のab initio統計力学による分子特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 笹沼裕二
  • 学会等名: 11-2高分子基礎物性・高分子計算機科学合同研究会
  • 発表場所: 東京工業大学(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-13
• [学会発表] Molecular Design of Poly(trimethylene dithioterephthalate) and Poly(trimethylene tetrathioterephthalate) and Its Experimental Verification (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Abe, Yuji Sasanuma
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
• [学会発表] ポリ（α-メチル β-アラニン）およびポリ（β-メチル β-アラニン）のモデル化合物を用いた分子特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森 翔吾、和田 拓実、笹沼 裕二
  • 学会等名: 2012年高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会合同討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] ab initio 統計力学によるポリ乳酸の分子特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 峠 大地、笹沼 裕二
  • 学会等名: 2012年高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会合同討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] Molecular Design, Synthesis, and Characterization of Aromatic Poly (alkylene dithioterephthalate) and Poly (alkylene tetrathioterephthalate) (2012)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Abe and Yuji Sasanuma
  • 学会等名: The 9th SPSJ International Polymer Conference
  • 発表場所: Kobe Convention Center, Kobe, Japan
• [学会発表] 高分子系におけるシミュレーションの基礎 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笹沼裕二
  • 学会等名: 第23回高分子基礎物性研究会講座(招待講演)
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] 高分子系におけるシミュレーションの基礎 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笹沼裕二
  • 学会等名: 第23回高分子基礎物性研究会講座
  • 発表場所: 東京大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] 芳香族ポリチオエステル、ポリジチオエステルの分子設計と特性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阿部大典,笹沼裕二
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] ポリエチレンチオテレフタレートとポリエチレンジチオテレフタレートの合成と特性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阿部大典,笹沼裕二
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] エチレンイミン-エチレンスルフィド交互共重合体の合成と特性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀洋一,裴娜,熊谷良太,笹沼裕二
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] エチレンイミンーエチレンスルフィド交互共重合体の合成と特性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀洋一、裴娜、熊谷良太、笹沼裕二
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 芳香族ポリエステルの構造・物性とスペーサー部のメチレン基数との関係:PET、PTT、PBTの比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笹沼裕二,和賀井優輔,鈴木宣暁
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] 「芳香族ポリエステルの構造・物性とスペーサー部のメチレン基数との関係:PET、PTT、PBTの比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 笹沼裕二、和賀井優輔、鈴木宣暁
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] エチレンイミン-エチレンスルフィド交互共重合体の合成と特性解析-量子化学・統計力学計算による予測の実験的検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀洋一,熊谷良太,笹沼裕二
  • 学会等名: 2010年度高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会合同討論会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 芳香族・脂肪族チオエステルおよびジチオエステル類のコンホメ-ション解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿部大典,笹沼裕二
  • 学会等名: 2010年度高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会合同討論会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] エチレンイミン-エチレンスルフィド交互共重合体の合成と特性解析-量子化学・統計力学計算による予測の実験的検証 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀洋一、熊谷良太、笹沼裕二
  • 学会等名: 2010年度高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会合同討論会
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 芳香族・脂肪族チオエステルおよびジチオエステル類のコンホメーション解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿部大典、笹沼裕二
  • 学会等名: 2010年度高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会合同討論会
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2010-12-09
• [学会発表] 高分子系におけるシミュレーションの基礎 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笹沼裕二
  • 学会等名: 第22回高分子基礎物性研究会講座(招待講演)
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2010-10-13
• [学会発表] 高分子系におけるシミュレーションの基礎 (2010)
  • 著者名/発表者名: 笹沼裕二
  • 学会等名: 第22回高分子基礎物性研究会講座
  • 発表場所: 東京工業大学(東京)
  • 年月日: 2010-10-13
• [学会発表] Conformational Characteristics and Configurational Properties of Aromatic and Aliphatic Polyesters, Polythioesters, and Polydithioesters" in Jam Session, "Molecular Transformations III: New Materials (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuji Sasanuma, Daisuke Abe, Yuta Nonaka, Yuki Yamaguchi, and Nobuaki Suzuki
  • 学会等名: 3rd European Chemistry Congress
  • 発表場所: Nurnberg Messe, Congress Center, Nurnberg, Germany.
  • 年月日: 2010-09-01
• [学会発表] Conformational Characteristics and Configurational Properties of Aromatic and Aliphatic Polyesters, Polythioesters, and Polydithioesters (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuji Sasanuma, Daisuke Abe, Yuta Nonaka, Yuki Yamaguchi, Nobuaki Suzuki
  • 学会等名: 3rd European Chemistry Congress
  • 発表場所: Nurnberg Messe (Nurnberg, Germany)
  • 年月日: 2010-09-01
• [学会発表] Structures and Properties of Homologues of Poly(ethylene terephthalate) in Terms of Oxygen-to-Sulfur Substitutional Effects (2010)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Abe and Yuji Sasanuma
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] Configurational Properties of Poly(1-alkylphosphirane) andPoly(1-phenylphosphirane) (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuji Sasanuma, Yoko Ogawa, and Masanao Matsumoto
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフ ィコ横浜
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] Configurational Properties of Poly(1-alkylphosphirane)and Poly(1-phenylphosphirane) (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuji Sasanuma, Yoko Ogawa, Masanao Matsumoto
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] Structures and Properties of Homologues of Poly(ethylene terephthalate)in Terms of Oxygen-to-Sulfur Substitutional Effects (2010)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Abe, Yuji Sasanuma
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] 脂肪族ポリステルのコンホメーション解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野中雄太,山口祐生,笹沼裕二
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 脂肪族ポリエステルのコンホメーション解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野中雄太、山口祐生、笹沼裕二
  • 学会等名: 第59回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜)
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] NMRと計算科学の相補的利用による高分子の特性解析と分子設計
  • 著者名/発表者名: 笹沼 裕二
  • 学会等名: 13-1 高分子学会NMR研究会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb04/
• [備考] 環境調和高分子材料研究室（千葉大学 工学部共生応用化学科・工学研究科共生応用化学専攻）
  • URL: http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb04/index.html
• [備考]
  • URL: http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb04/index.html
• [備考]
  • URL: http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb04/index.html