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プロトン性イオンを用いた化学振動反応の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 26620164
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 有機・ハイブリッド材料
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構 (2015-2016)
東京大学 (2014)

研究代表者

上木 岳士  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (00557415)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードイオン液体 / BZ反応 / 自己組織化 / 散逸構造 / 活性化エネルギー / 高分子ゲル / ブロック共重合体 / プロトン性イオン液体 / バイオマテリアル
研究成果の概要

Belousov-Zhabotinsky(BZ)反応はマロン酸等の有機還元剤が臭素酸ナトリウムのような酸化剤でブロモマロン酸に酸化される反応の中でRu(bpy)3のような金属触媒の酸化還元状態が周期的に変化する化学振動反応である。硝酸や硫酸等の強酸存在下で進行することが知られていた反応だが、最近我々はある種の水和プロトン性イオン液体(PILs)を用いると、従来系より温和な条件にも係わらず、安定で長寿命、短周期な振動反応を与えることを見いだした。本研究ではPILsの化学構造を系統的に変化させ、その振動反応に及ぼすカチオン構造の影響を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 5件、 査読あり 19件、 謝辞記載あり 15件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] Protic Ionic Liquids for the Belousov-Zhabotinsky Reaction: Aspects of the BZ Reaction in Protic Ionic Liquids and Its Use for the Autonomous Coil-Globule Oscillation of a Linear Polymer2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ueki, Ko Matsukawa, Tsukuru Masuda, Ryo Yoshida
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 印刷中 号: 17 ページ: 4592-4599

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.7b01309

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Autonomous unimer-vesicle oscillation by totally synthetic diblock copolymers: effect of block length and polymer concentration on spatio-temporal structures2017

    • 著者名/発表者名
      R. Tamate, T. Ueki, M. Shibayama, R. Yoshida
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 印刷中 号: 26 ページ: 4559-4568

    • DOI

      10.1039/c7sm00563f

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Self-assembly of thermo-reversible hydrogels via molecular recognition toward a spatially organized co-culture system2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota Tamate, Kotomi Takahashi, Takeshi Ueki, Aya Mizutani Akimoto, Ryo Yoshida
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 18 号: 1 ページ: 281-287

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.6b01672

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pressure Response of a Thermo-responsive Polymer in an Ionic Liquid2016

    • 著者名/発表者名
      Kazu Hirosawa, Kenta Fujii, Takeshi Ueki, Yuzo Kitazawa, Masayoshi Watanabe, Mitsuhiro Shibayama
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 49 号: 21 ページ: 8249-8253

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.6b01987

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanically tunable, readily processable ion gels by self-assembly of block copolymers in ionic liquids2016

    • 著者名/発表者名
      Timothy P. Lodge, Takeshi Ueki
    • 雑誌名

      Acc. Chem. Res.

      巻: 49 号: 10 ページ: 2107-2114

    • DOI

      10.1021/acs.accounts.6b00308

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photo-dimerization induced dynamic viscoelastic changes in ABA triblock copolymer-based hydrogels for 3D cell culture2016

    • 著者名/発表者名
      Ryota Tamate, Takeshi Ueki, Yuzo Kitazawa, Morinobu Kuzunuki, Masayoshi Watanabe, Aya Mizutani Akimoto, Ryo Yoshida
    • 雑誌名

      Chem. Mater.

      巻: 28 号: 17 ページ: 6401-6408

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.6b02839

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] SANS study on the solvated structure and molecular interactions of a thermo-responsive polymer in a room temperature ionic liquid2016

    • 著者名/発表者名
      Kazu Hirosawa, Kenta Fujii, Takeshi Ueki, Yuzo Kitazawa, Kenneth C. Littrell, Masayoshi Watanabe, Mitsuhiro Shibayama
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 18 号: 27 ページ: 17881-17889

    • DOI

      10.1039/c6cp02254e

    • 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] Evolved colloidosomes undergoing cell-like autonomous shape oscillations with buckling2016

    • 著者名/発表者名
      Ryota Tamate, Takeshi Ueki, Ryo Yoshida
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 55 号: 17 ページ: 5179-5183

    • DOI

      10.1002/anie.201511871

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hierarchical sol-gel transition induced by thermo-sensitive self-assembly of an ABC triblock copolymer in an ionic liquid2016

    • 著者名/発表者名
      Yuzo Kitazawa, Takeshi Ueki, Lucas McIntosh, Saki Tamura, Kazuyuki Niitsuma, Satoru Imaizumi, Timothy P. Lodge, Masayoshi Watanabe
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 49 号: 4 ページ: 1414-1423

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b02616

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Direct visualization of swollen microgels via scanning electron microscopy using ionic liquids2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Horigome, Takeshi Ueki, Daisuke Suzuki
    • 雑誌名

      Polym. J.

      巻: 48 号: 3 ページ: 273-279

    • DOI

      10.1038/pj.2015.103

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ABA triblock copolymer exhibiting spatio-temporal structure with autonomous viscosity oscillation2015

    • 著者名/発表者名
      Michika Onoda, Takeshi Ueki, Mitsuhiro Shibayama, Ryo Yoshida
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 5 号: 1 ページ: 15792-15792

    • DOI

      10.1038/srep15792

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermally reversible ion gels with photohealing properties based on triblock copolymer self-assembly2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ueki, Ryoji Usui, Yuzo Kitazawa, Timothy P. Lodge, Masayoshi Watanabe
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 48 号: 16 ページ: 5928-5933

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b01366

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Self-oscillating AB diblock copolymer developed by post modification strategy2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ueki, Michika Onoda, Ryota Tamate, Mitsuhiro Shibayama
    • 雑誌名

      Chaos

      巻: 25 号: 6 ページ: 064605-1

    • DOI

      10.1063/1.4921687

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photo-reversible gelation and micellization of triblock copolymers in an ionic liquid2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ueki, Yutaro Nakamura, Ryoji Usui, Yuzo Kitazawa, Soonyong So, Timothy P. Lodge, Masayoshi Watanabe
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 54 ページ: 3018-3022

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Self-Beating Artifi cial Cells: Design of Cross-Linked Polymersomes Showing Self-Oscillating Motion2015

    • 著者名/発表者名
      R. Tamate, T. Ueki, R. Yoshida
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 27 号: 5 ページ: 837-842

    • DOI

      10.1002/adma.201404757

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Self-oscillating vesicles: Spontaneous cyclic structural changes of synthetic diblock copolymers2014

    • 著者名/発表者名
      Ryota Tamate, Takeshi Ueki, Mitsuhiro Shibayama, Ryo Yoshida
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 53 ページ: 11248-11252

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stimuli-responsive polymers in ionic liquids2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ueki
    • 雑誌名

      Polym. J.

      巻: 46 号: 10 ページ: 646-656

    • DOI

      10.1038/pj.2014.37

    • NAID

      40020221752

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recent aspects of self-oscillating polymeric materials : Designing self-oscillating p olymers coupled with supramolecular chemistry and ionic liquids science2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ueki, R. Yoshida
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: (印刷中) 号: 22 ページ: 10388-10397

    • DOI

      10.1039/c4cp00980k

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of self-oscillating polymer gels as autonomous polymer systems2014

    • 著者名/発表者名
      R. Yoshida and T. Ueki
    • 雑誌名

      NPG Asia Materials

      巻: 6 号: 6 ページ: e107-e107

    • DOI

      10.1038/am.2014.32

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Self-oscillating block copolymers2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Ueki, Mitsuhiro Shibayama, Ryo Yoshida
    • 学会等名
      14th Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      Kauai, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] イオン液体とブロック共重合体を用いた自己組織化に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      上木岳士
    • 学会等名
      第30回茨城地区「若手の会」
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自励振動ブロック共重合体の動的構造転移2015

    • 著者名/発表者名
      上木岳士、玉手亮多、小野田実真、柴山充弘、吉田亮
    • 学会等名
      第64回高分子年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] プロトン性イオン液体を用いたBZ反応の特性と自励振動高分子系への展開2015

    • 著者名/発表者名
      上木岳士、松川滉、増田造、吉田亮
    • 学会等名
      第26回高分子ゲル研究討論会
    • 発表場所
      東京・東京大学山上会館
    • 年月日
      2015-01-18 – 2015-01-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] プロトン性イオン液体を用いたBZ反応の特性2014

    • 著者名/発表者名
      上木岳士、松川滉、増田造、吉田亮
    • 学会等名
      第5回イオン液体討論会
    • 発表場所
      横浜・横浜シンポジア
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ブロック共重合体の時空間構造化による運動機能設計2014

    • 著者名/発表者名
      上木岳士、玉手亮多、小野田実真、柴山充弘、吉田亮
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎・長崎大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] プロトン性イオン液体を用いた化学振動反応の特性と自励振動高分子への展開2014

    • 著者名/発表者名
      上木岳士、松川滉、増田造、吉田亮
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎・長崎大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] BZ反応を駆動力とした自律的粘弾性振動に及ぼすterpyridine修飾ポリエチレングリコールの分岐効果2014

    • 著者名/発表者名
      上木岳士、多田啓人、酒井崇匡、吉田亮、上野智永
    • 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
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] ”光二量化により粘弾性を変化できるABAトリブロックコポリマーを基盤とした動的ハイドロゲルの創製と三次元細胞培養への応用” ネットワークポリマー2017

    • 著者名/発表者名
      玉手亮多、上木岳士、北沢侑造、葛貫森信、渡邉正義、秋元文、吉田亮
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      合成樹脂工業協会、ネットワークポリマー編集委員会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] ”第2編 物質・材料設計 第7章 イオン液体中への高分子の溶解性と材料化” イオン液体研究最前線と社会実装2016

    • 著者名/発表者名
      上木岳士、渡邉正義
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] ネットワークポリマー2016

    • 著者名/発表者名
      北沢侑造、上木岳士、小林優美、渡邉正義
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      合成樹脂工業協会・ネットワークポリマー編集委員会
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] ゲルテクノロジーハンドブック(第1編 機能・デザイン 第7章 自己修復・自己集合機能 3節 ブロック共重合体の自己集合を利用したハイドロゲルとイオンゲルの創製)2014

    • 著者名/発表者名
      上木岳士、渡邉正義
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] ゲルテクノロジーハンドブック(第1編 機能・デザイン 第4章 情報変換・伝達機能 8節 イオンゲル)2014

    • 著者名/発表者名
      渡邉正義、上木岳士
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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