極限環境超安定性ポリマー設計のためのアンチ共鳴安定化の提案

• 研究課題/領域番号: 22H00332
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分35:高分子、有機材料およびその関連分野
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 金子 達雄 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 客員教授 (20292047)
• 研究分担者: 高田 健司 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 講師 (10772171) ; 岡崎 進 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任教授 (70194339) ; 三俣 哲 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (80322006)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 採択後辞退 (2024年度)
• 配分額: 42,250千円 (直接経費: 32,500千円、間接経費: 9,750千円); 2024年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2023年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2022年度: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
• キーワード: ベンズイミダゾール / 耐電圧 / 高耐熱高分子 / 共鳴安定化 / 全原子分子動力学計算

研究開始時の研究の概要

ベンゾヘテロ環連続構造は、共鳴安定化により高分子鎖を超安定化する理想構造と長期間考えられてきた。中でもベンゾイミダゾール環連続構造は水素結合能も有するため、あらゆる高分子の中で最高耐熱温度を示す。一方、本プロジェクトでは当理想構造の問題点を明らかにし、真の超安定化構造を見出すため、
１）ベンズアミドなどの導入による連続構造の切断
２）イミダゾール環の有機・無機官能基修飾による芳香族性制御
を行うことで、イミダゾール環の安定性と水素結合能を共存させる「アンチ共鳴安定化」に基づく分子鎖間相互作用の増強を行う。これにより、極限環境耐性（耐熱性、耐電圧、耐放射線性）を持つ超安定高分子材料を設計する。