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円偏光発光性材料に向けた蛍光性ラセンポリマーの合成と特性評価

公募研究

研究領域元素ブロック高分子材料の創出
研究課題/領域番号 25102510
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関北海道大学

研究代表者

小山 靖人  北海道大学, 触媒化学研究センター, 准教授 (10456262)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード高分子合成 / 超分子化学 / 有機合成 / 元素ブロック / らせんポリマー / 円偏光発光
研究実績の概要

光学活性な有機化合物と無機化合物とを合理的に複合化することで、有用な機能性素子・素材が創出される。不斉有機金属触媒、分離分割材料、円偏光発光性材料などがこれらの代表的な例である。不斉場と無機物の合理的な複合化は、今後の革新的な素子・素材創製において重要なコンセプトであると言える。
らせんポリマーは、その繰り返し構造間で生じる「空孔」や「溝」といった光学活性低分子には存在しない特異な不斉場を有する。そのためラセン高分子を機能性材料の土台として活用する研究が近年盛んに研究されている。こうした背景の下、我々は①高次構造が完全に片方巻きで、②様々な無機化合物と容易に複合化でき、③多彩な用途に利用することができ、さらに④ラセンの高次空間を外部刺激によって自在にコントロールできるような、「元素ブロックのラセン集積ツール」の開発を目的に研究を推進している。
本研究では(i)元素ブロック材料を簡便に合成する新しい高分子合成法と(ii)汎用性・信頼性の高いラセン集積場の創製に分類して研究を実施しており、本年度は(i)、(ii)についてそれぞれ成果を得、発表した。結果として、(i)高分子ニトリルオキシド反応剤を用いる簡便な無機ガラス表面修飾法を見出し発表した。また2官能性ニトリルオキシドを用いる高分子連結法をこれまでに報告しているが、その分子連結点に蛍光性素子であるボロンエナミノケトネートを導入する方法論を開発し発表した。さらに(ii)については、糖鎖の剛直な片巻きらせん構造の有用性に着目した研究を推進し、天然由来の1,2-beta-グルコピラナンやアミロースの構造に化学的に手を加えることで、元素ブロックの集積に対し有用な土台となることを明らかとした。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Fluorescent Poly(boron enaminoketonate): Synthesis via The Direct Modification of Polyisoxazoles Obtained by Click Polymerization of Homoditopic Nitrile N-Oxide and Diynes2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuhito Koyama, Tohru Matsumura, Osamu Ishitani, Toshikazu Takata
    • 雑誌名

      Polym. J.

      巻: 46 号: 9 ページ: 609-617

    • DOI

      10.1038/pj.2014.31

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Highly Reactive Polymer Nitrile N-Oxides for Effective Solvent-free Grafting2014

    • 著者名/発表者名
      Chen-Gang Wang, Yasuhito Koyama, Satoshi Uchida, Toshikazu Takata,
    • 雑誌名

      ACS Macro Lett.

      巻: 3 号: 3 ページ: 286-290

    • DOI

      10.1021/mz500069f

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ニトリルオキシドのクリック反応を用いる高効率グラフト反応及び架橋反応2014

    • 著者名/発表者名
      小山靖人, 高田十志和
    • 雑誌名

      日本ゴム協会誌

      巻: 87 号: 3 ページ: 96-102

    • DOI

      10.2324/gomu.87.96

    • NAID

      130004551514

    • ISSN
      0029-022X, 1884-0442
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Catalyst-Free Click Cascade Functionalization of Unsaturated Bond-Containing Polymers Using Masked Ketene-Tethering Nitrile N-Oxide2013

    • 著者名/発表者名
      Sumitra Cheawchan, Yasuhito Koyama, Satoshi Uchida, Toshikazu Takata
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 54 号: 17 ページ: 4501-4510

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2013.06.020

    • NAID

      120005946782

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 44)Polymer Nitrile N-Oxide Directed toward Catalyst- and Solvent-Free Click Grafting,2013

    • 著者名/発表者名
      Chengang Wang, Yasuhito Koyama, Morio Yonekawa, Satoshi Uchida, Toshikazu Takata,
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 49 号: 70 ページ: 7723-7725

    • DOI

      10.1039/c3cc42992j

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fluorescence Control of Boron Enaminoketonate Using A Rotaxane Shuttle2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhito Koyama, Tohru Matsumura, Osamu Ishitani, Toshikazu Takata
    • 雑誌名

      Org. Lett.

      巻: 15 号: 18 ページ: 4686-4689

    • DOI

      10.1021/ol401984j

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 6.Synthesis and Structure of (1→2)-beta-D-Glycopyranan Prepared from Cyclic Sulfite as a Monomer2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Koyama, S. S. Shetty, T. Nakano
    • 学会等名
      Vietnam Malaysia International Chemical Congress
    • 発表場所
      Hanoi, Vietnam.
    • 年月日
      2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 7.A Synthetic Study of (1→2)-beta-D-Glycopyranan via Ring-Opening Condensation Polymerization Using Cyclic Sulfite2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Koyama, S. S. Shetty, T. Nakano
    • 学会等名
      Malaysian International Chemical Congress
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia.
    • 年月日
      2014-11-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニトリルオキシドを用いる高分子連結法と連結点の機能化法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      小山靖人
    • 学会等名
      新学術領域研究「元素ブロック高分子材料の創出」第1回若手シンポジウム
    • 発表場所
      和光純薬工業株式会社湯河原研修所(熱海市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] クリックケミストリー-基礎から応用まで-2014

    • 著者名/発表者名
      高田十志和, 小山靖人, 深瀬浩一
    • 総ページ数
      260
    • 出版者
      株式会社シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] http://researchmap.jp/read0103366/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 含フッ素ニトリルオキシド化合物2014

    • 発明者名
      神原將,野口剛,毛利晴彦,高田十志和,小山靖人,打田聖,王晨綱
    • 権利者名
      神原將,野口剛,毛利晴彦,高田十志和,小山靖人,打田聖,王晨綱
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-03-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 多官能ニトリルオキシド化合物2014

    • 発明者名
      神原將,野口剛,高田十志和,打田聖,小山靖人,王晨綱,他3名
    • 権利者名
      神原將,野口剛,高田十志和,打田聖,小山靖人,王晨綱,他3名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-045585
    • 出願年月日
      2014-03-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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