モノマー配列でプログラミングされたらせんキラルポリラジカル磁気秩序と磁気光学機能

• 研究課題/領域番号: 24310081
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 金子 隆司 新潟大学, 自然科学系, 教授 (90272856)
• 研究分担者: 青木 俊樹 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80212372) ; 寺口 昌宏 新潟大学, 自然科学系, 助教 (30334650)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円); 2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: π共役高分子 / 光学活性らせん構造 / ポリラジカル / アントラセン / ポリ（アリーレンエチニレン） / シーケンシャル高分子 / 分子磁性 / 磁気光学効果 / ポリ（フェニルアセチレン） / ポリ(アリーレンエチニレン) / ポリ(フェニルアセチレン)

研究成果の概要

磁性を持たないプラスチックのような普通の高分子に対し、磁性源となる安定ラジカルを有する高分子ポリラジカルなど磁性高分子では、分子設計により様々な構造とそれに伴う新しい機能を付与できると考えられる。例えば、高分子の光学活性ならせん構造と磁性高分子を組み合わせることで新しい磁気光学効果が期待できる。本研究では、複数のモノマーの規則的な配列順序に基づいて安定な片巻きらせん構造と磁気秩序が期待できるポリラジカルの合成に成功し、モノマーの配列順序に依存して反強磁性的相互作用が制御されることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Helical Conformation Stability of Poly[3,5-bis(hydroxymethyl)phenylacetylene]s Depending on the Length of Their Rigid and Linear π-Conjugated Side Groups (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhichun Shi, Masahiro Teraguchi, Toshiki Aoki, Takashi Kaneko
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 44 号: 10 ページ: 1413-1415
  • DOI: 10.1246/cl.150616
  • NAID: 130005101477
  • ISSN: 0366-7022, 1348-0715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Poly(1,2-phenyleneethynylene-1,2-phenylenevinylene) Bearing Phenol Residues and Forming Ability of the Folded Helical Conformation (2014)
  • 著者名/発表者名: 金子隆司、富樫勇太、寺口昌宏、青木俊樹
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 43 号: 8 ページ: 1219-1221
  • DOI: 10.1246/cl.140348
  • NAID: 130004427136
  • ISSN: 0366-7022, 1348-0715
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Synthesis of Sequential Poly(1,3-phenyleneethynylene)-Based Polyradicals and Through-Space Antiferromagnetic Interaction of Their Solid State (2014)
  • 著者名/発表者名: 金子隆司、岩村恭平、西川綾、寺口昌宏、青木俊樹
  • 雑誌名: Polymer 巻: 55 号: 5 ページ: 1097-1102
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2014.01.019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facile Synthesis of an Amphiphilic 1,3,5-Trisubstituted Benzene as a Novel Surface Modifier by Selective Photocyclic Aromatization and Efficient Improvement of Oxygen Permselectivity by the Addition of the Surface Modifier (2013)
  • 著者名/発表者名: 時志春、村山善則、金子隆司、寺口昌宏、青木俊樹
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 42 号: 9 ページ: 1090-1092
  • DOI: 10.1246/cl.130372
  • NAID: 10031194352
  • ISSN: 0366-7022, 1348-0715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Folding-Induced Through-Space Magnetic Interaction of Poly(1,3-phenyleneethynylene)-Based Polyradicals (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Kaneko, Hiromasa Abe, Masahiro Teraguchi, Toshiki Aoki
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 46 号: 7 ページ: 2583-2589
  • DOI: 10.1021/ma302314n
  • 査読あり
• [学会発表] Helix-sense-selective polymerization of 3,5-bis(hydroxymethyl)phenylacetylene bearing rigid and branched aryl groups and their chiroptical properties (2015)
  • 著者名/発表者名: 時志春、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societes (PACIFICHEM 2015)
  • 発表場所: ホノルル（ハワイ・USA）
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] 側鎖にガルビノキシルを有するヨウ素ドープしたポリ（アントリレンエチニレン）の磁気的性質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 寺島佑亮、西村一輝、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: 第64回高分子学会北陸支部研究発表会
  • 発表場所: 石川ハイテク交流センター（石川県能美市）
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] ホルミル基を有するポリ(1,3-フェニレンエチニレン)の合成と動的共有結合性分子内架橋によるらせん構造の固定化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 若田部悟史、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: 第64回高分子学会北陸支部研究発表会
  • 発表場所: 石川ハイテク交流センター（石川県能美市）
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] ヒドロキシメチル基を有するポリ(1,3-フェニレンエチニレン)のらせん形成能と分子内架橋により固定化されたらせん構造の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉澤一平、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: 第64回高分子学会北陸支部研究発表会
  • 発表場所: 石川ハイテク交流センター（石川県能美市）
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] 側鎖にフェニルニトロニルニトロキシド残基とニトロニルニトロキシド残基を有するポリ(1,3-フェニレンエチニレン)型キラルポリラジカルの合成とらせん折り畳み形成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 老田一生、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: 第64回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2015-05-27
• [学会発表] 折り畳まれたポリ（アントリレンエチニレン）のダイマーモデルの合成と性質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 須賀史哉、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: 日本化学会第95回春季年会
  • 発表場所: 日本大学（船橋）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 2,6位にフェノール残基を有するポリ(9,10-アントリレンエチニレン)の合成とそのポリラジカルの磁気的性質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡田果純、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: 日本化学会第95回春季年会
  • 発表場所: 日本大学（船橋）
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] Helix-Sense-Selective Polymerization of 3,5-Bis(hydroxymethyl)phenylacetylenes Bearing Functional Aryl Groups and the Optically Active Helix Transformation of the Optically Inactive Polymers by Chiral Solvation (2014)
  • 著者名/発表者名: 時志春、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
  • 発表場所: つくば国際会議場（つくば）
  • 年月日: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [学会発表] ドナー・アクセプター構造を末端に有するビスフェノキシル置換ポリ(アントリレンエチニレン)モデル化合物による超分子組織体形成と磁気的性質 (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒木陽介、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: 第63回高分子討論会
  • 発表場所: 長崎大学（長崎）
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] 側鎖にガルビノキシルとアントラセン誘導体を有するポリ(1,3-フェニレンエチニレン)らせんフォルダマーの合成と磁気特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 西川綾、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: 第63回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 名古屋（名古屋国際会議場）
  • 年月日: 2014-05-28 – 2014-05-30
• [学会発表] 4位にフェニルガルビノキシル残基を有するポリ[3,5-ビス(ヒドロキシメチル)フェニルアセチレン]の光学活性らせん構造の構築と磁気的性質 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村山善則、時志春、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: 第63回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 名古屋（名古屋国際会議場）
  • 年月日: 2014-05-28 – 2014-05-30
• [学会発表] ２つのフェノール残基を有する2-エチニル-2'-ヨードスチルベンの重合とそのらせんフォルダマー形成能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 富樫勇太、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都市）
• [学会発表] U字構造を含む水素結合ユニットを用いた芳香族超分子組織体の会合体形成挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤辰博、寺口昌宏、青木俊樹、金子隆司
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都市）
• [学会発表] ビフェニル基を有する3,5-ビス(ヒドロキシメチル)フェニルアセチレンのらせん選択重合とそのポリマーの蛍光特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金子隆司、時志春、村山善則、寺口昌宏、青木俊樹
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学 角間キャンパス（金沢市）
• [学会発表] ガルビノキシルおよびフェノキシル誘導体を有するシークエンス制御されたポリ(1,3-フェニレンエチニレン)のらせん形成およびそれらポリラジカルの磁気的性質 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金子隆司
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(名古屋)
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] フェノキシラジカルを有するポリ(1,2・フェニレンエチニレン・1,2-フェニレンピニレン)のらせんフォルダマー形成における溶媒効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金子隆司
  • 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(横浜)
  • 年月日: 2012-05-29