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有機半導体二次元高分子の合成

研究課題

研究課題/領域番号 26288102
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 高分子・繊維材料
研究機関公益財団法人九州先端科学技術研究所 (2015-2016)
大阪大学 (2014)

研究代表者

坂本 純二  公益財団法人九州先端科学技術研究所, その他部局等, 研究員 (10619646)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2016年度)
配分額 *注記
14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
キーワード有機ナノシート / 二次元高分子 / 高分子合成 / 合成化学 / 高分子構造・物性 / 構造・機能材料 / ナノ材料 / 有機化学合成 / 二次元重合 / シート状高分子 / 機能性高分子 / 有機半導体 / 高分子材料
研究実績の概要

前年度に引き続き、天然高分子であるカードランの化学修飾を行い、得られたカードラン誘導体をマクロモノマーとした二次元高分子の合成を検討した。4,6-アセタール化によりマクロモノマーの側鎖に様々な芳香族基の導入を試みたところ、フェニル基だけでなくナフチル基についても高置換度(0.9以上)でマクロモノマーの側鎖に導入できることを確認した。核磁気共鳴スペクトル測定、円偏光二色性スペクトル測定、光散乱測定、蛍光スペクトル測定等により、マクロモノマーの主鎖が三重螺旋を形成し、その軸方向に発色基がπ-πスタッキングで規則正しく配列していることを確認した。得られたマクロモノマーはいずれもクロロホルムに可溶であり、その溶液を固体基板上で蒸発乾固することにより、三重螺旋間での共螺旋交差による架橋重合が起こることを原子間力顕微鏡観察により確認した。ガラス板やテフロン板上に展開したマクロモノマー溶液からは、直径がセンチメートル規模の広さの自立した高分子膜を作製することに成功した。この高分子膜は引っ張りや曲げに対して丈夫であり、フレキシブルな透明膜であった。ナフチル基が導入されたマクロモノマーから得られた高分子膜は、UV照射により蛍光を発することを確認した。
さらに、フェニル基を側鎖に有するマクロモノマーから得られた高分子膜は、室温で数日間希塩酸中に浸漬することによりカードラン膜に直接変換できることを見い出した。すなわち、通常はゲル化により作製が困難とされる丈夫なカードラン膜を、本研究のカードラン誘導体膜を前駆体膜とすることにより簡便に作製することに成功した。これにより、免疫細胞と特異的に結合する性質をもつカードランの成膜方法を確立することができ、医用材料への応用の道も開かれた。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 図書 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Cohelical Crossover Network by Supramolecular Polymerization of a 4,6-Acetallized β-1,3-Glucan Macromer2017

    • 著者名/発表者名
      J. Sakamoto*, R. Kita, I. Duelamae, M. Kunitake, M. Hirano, D. Yoshihara, T. Yamamoto, T. Noguchi, B. Roy and S. Shinkai
    • 雑誌名

      ACS Macro Let

      巻: 6 号: 1 ページ: 21-26

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.6b00706

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 二次元高分子の設計と構造制御2016

    • 著者名/発表者名
      坂本 純二, 新海 征治
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 73 号: 1 ページ: 42-54

    • DOI

      10.1295/koron.2015-0061

    • NAID

      130005120386

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Propeller-Shaped D3h-Symmetric Macrocycles with Three 1,8-Diazaanthracene Blades as Building Blocks for Photochemically Induced Growth Reactions2015

    • 著者名/発表者名
      Servalli, M.; Luzia, G.; Sakamoto, J.; Schlueter, A. D.
    • 雑誌名

      Eur. J. Org. Chem.

      巻: 66 号: 20 ページ: 52-57

    • DOI

      10.1002/ejoc.201500496

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ナノからマクロへ:分子紐の共らせん交差による超分子ネットワーク形成2017

    • 著者名/発表者名
      坂本純二
    • 学会等名
      京都高度技術研究所-九州先端科学技術研究所研究交流会
    • 発表場所
      福岡ソフトリサーチパークセンタービル
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 共らせん交差による多糖誘導体の分子組織化2017

    • 著者名/発表者名
      坂本純二
    • 学会等名
      分子集積化学セミナー
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二次元高分子の化学合成~分子紐から分子シートへ~2017

    • 著者名/発表者名
      坂本純二
    • 学会等名
      日本化学会特別企画講演会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環状の繰り返し単位からなる高分子のトポケミカル合成2016

    • 著者名/発表者名
      坂本純二
    • 学会等名
      高分子機能化学記念会講演会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二次元高分子の合成と機能設計へ向けた構造制御2016

    • 著者名/発表者名
      坂本純二
    • 学会等名
      15-2高分子学会講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-01-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cohelical Crossover Polymerization of 4,6-Acetalized beta-1,3-Glucan Macromonomers2016

    • 著者名/発表者名
      Junji Sakamoto, Seiji Shinkai
    • 学会等名
      The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC2016)
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノからマクロへ:共らせん交差による多糖誘導体の分子組織化2016

    • 著者名/発表者名
      坂本純二
    • 学会等名
      九州大学高等研究院-九州先端科学技術研究所研究交流会
    • 発表場所
      九州大学伊都ゲストハウス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 紐からシートへ:二次元高分子の合成と構造制御2015

    • 著者名/発表者名
      坂本純二
    • 学会等名
      東海大学マイクロ・ナノ研究開発センター 第20回講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 紐からシートへ:二次元高分子の精密合成2015

    • 著者名/発表者名
      坂本純二
    • 学会等名
      九州大学工学部化学工学部門三浦研究室公開セミナー
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2015-05-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 紐からシートへ:二次元高分子の構造設計2014

    • 著者名/発表者名
      坂本純二
    • 学会等名
      繊維先端工学特別講演会
    • 発表場所
      福井大学(福井)
    • 年月日
      2014-10-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 二次元周期網目高分子の有機合成2014

    • 著者名/発表者名
      坂本純二
    • 学会等名
      フロンティア化学教育センター講演会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2014-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 二次元物質の科学 グラフェンなどの分子シートが生み出す新世界,有機二次元物質の基礎2017

    • 著者名/発表者名
      坂本純二
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 二次元物質の科学 グラフェンなどの分子シートが生み出す新世界,二次元高分子のバルク合成2017

    • 著者名/発表者名
      坂本純二
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 公益財団法人 九州先端科学技術研究所 ナノテク研究室 研究業績

    • URL

      http://www.isit.or.jp/lab4/gyoseki/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] カードラン誘導体2016

    • 発明者名
      新海征治・坂本純二
    • 権利者名
      新海征治・坂本純二
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-014796
    • 出願年月日
      2016-01-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-01-16  

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