元素ブロック高分子材料の創出

2013 年度 実績報告書

• 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: 24102001
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中條 善樹 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70144128)
• 研究分担者: 菅原 義之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50196698) ; 中 建介 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (70227718) ; 渡辺 明 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40182901) ; 大下 浄治 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90201376) ; 國武 雅司 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (40205109) ; 冨田 育義 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (70237113) ; 郡司 天博 東京理科大学, 理工学部, 教授 (20256663) ; 西野 孝 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40180624) ; 松川 公洋 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, その他部局等, その他 (90416321) ; 内藤 裕義 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90172254) ; 長谷川 靖哉 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80324797) ; 田中 一義 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90155119)
• 研究期間 (年度): 2012-06-28 – 2017-03-31
• キーワード: 元素ブロック / 高分子

研究概要

総括班においては、領域代表者と各班長および事務局からなる組織を形成し、研究計画から必要不可欠な高額測定機器を選定し、適切な年度と機器の管理を行うにふさわしい機関に設置できるように予算配分を行った。これらの機器を本領域研究に関係する全ての研究者が円滑かつ有効に利用できるとともに、有機的な連携を伴いながら共同利用を行える体制をつくり、特に班間における共同研究を積極的に支援するようマネジメントした。また、班間での共同研究の促進を目的として第四班を設置しているが、この第四班を主軸として、計画班が新たに開発した元素ブロックの物性や、元素ブロック高分子の材料物性に関して理論的サポートを提供する体制が整い、また、A01班からA03班の間でも共同研究が行われるようになった。各班内でも班長を中心に班会議が定期的に開かれていることに加え、キックオフミーティングの開催後、総括会議や合同班会議を行い、計画班同士の研究進捗や共同研究状況を確認した。以上、各計画班との研究体制が構築され、予定している研究体制を整えることができた。また、公開シンポや日本化学会春季年会や高分子討論会で特定セッションを開催し、元素ブロックの概念の説明や研究成果の普及に努めた。また、ホームページの立ち上げや学会などでの広報活動に関しても国内の様々な規模の学会で「元素ブロック」の概念を紹介することができた。公募班が本領域に参画し、領域内のシンポや班会議を通して連携を深めた。さらに、年度末には領域主催での合同修士論文発表会を開催した。学生間での活発な議論が行われ、若手育成の新しい方法を提示できたといえる。事務局においては領域の公開シンポジウム等の企画と運営を行うとともに、三か月に一回、ニュースレターを発行し、受賞や論文掲載など本領域に所属する研究者の対外的な成果を紹介している。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

総括班においては、領域代表者と各班長および事務局からなる組織を形成し、研究計画から必要不可欠な高額測定機器を選定し、適切な年度と機器の管理を行うにふさわしい機関に設置できるように予算配分を行い、各研究者が効率的に使用できるようマネジメントする。研究に関しては、様々なバックグラウンドを有する研究者を結集させてこれまでにない新領域を創成しようという本領域研究の性格から、研究推進の方向性はトップダウンではなく、ボトムアップ的に生み出されるような雰囲気作りを主眼とした運営を基本方針とすることで、真の実用化に向けた革新的機能を発現する高分子の創出にとどまらず、新たな学理を形成すべく領域研究を展開する。
各班の連携を高効率かつ円滑に進めるために、公開シンポジウムや国際シンポジウムとは別に、若手－中堅研究者を中心としたセミナーを開催し、各班の参加研究者間の情報交換を積極的に行った。さらに、領域内での共同研究をさらに促進するために、研究室の訪問のための旅費を助成するなどの取り組みを行った。領域代表者ならびに総括班を軸にして、日本化学会春季年会および高分子討論会において特別セッションを設けて広く研究成果を発信するとともに、外部から意見・評価を受け、領域研究を充実させる。これらを通して領域内研究者の相互連携を高め、随時総括班会議や勉強会を企画することにより、領域内同一班内のみならず班間の共同研究を積極的に推進する。さらに、班員の所属する研究室の学生を対象に、合同修士論文発表会を開催した。若手研究者のみならず学生間でも交流を促し、共同研究を促進する仕組みをつくった。このように、本領域代表者を中心とした総括班の強力なイニシアチブの下、研究班を有機的に連携できる環境を構築して領域研究を展開した。

今後の研究の推進方策

A01班に高分子化の実績を有しつつ元素ブロックを創製しようという研究者を、A02班に高次化を積極的に進めつつ、元素ブロック高分子の作製を行っている研究者を、A03班に無機高分子を含む高次化制御を行うともに、元素ブロックの特徴を活かした物性評価・機能開拓を推進する研究者を配置し、A01-A02班およびA02-A03班間の密接な連携が可能な研究体制とする。さらに元素ブロック高分子の創製と高次化に実績のある領域代表者と、多彩な元素からなる材料に関する理論的解析に実績のある研究者をA04班に配置し、班内および班間の共同研究を強力に推進する体制を確立する。各班統括および事務担当者を中心として、班会議による研究項目内の研究者の交流の場の企画、研究連携担当者を中心とした合同班会議による研究項目間の橋渡しの機会、事務局研究企画担当者を中心に各班の研究推進担当者によって研究方針および共同研究の推進を積極的に提案する。事務局においては領域の公開シンポジウム等の企画と運営を行うとともに、ホームページを中心とした班員間連絡と広報活動を行う。また、計画研究段階の研究範疇を超えた野心的研究提案を積極的に受け入れ、それぞれA01からA03班に参画させるだけでなく、これらの分野に分類されない有機材料または無機材料分野ではあるが、本領域の目指す方向に興味を持つ新しい分野を開拓したいと願う若手研究者を広く公募し、A04班として本領域に結集させ、適切なマネジメントによる異分野研究者間での議論や共同研究および人材育成を推進することによって、元素レベルでの高分子構造制御の概念を共有することで、真に新しい学術領域の創成を達成させる。

研究成果

• [雑誌論文] pai-Conjugated Polymers Composed of BODIPY or Aza-BODIPY Derivatives Exhibiting High Electron Mobility and Low Threshold Voltage in Electron-Only Devices (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshii, R.; Yamane, H.; Nagai, A.; Tanaka, K.; Taka, H.; Kita, H.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 47 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1021/ma5002047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conjugated Polymers Based on Tautomeric Units: Regulation of Main-Chain Conjugation and Expression of Aggregation Induced Emission Property via Boron-Complexation (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshii, R.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 47 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1021/ma500082e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of Three Radical Cations from a Single Photon Using a Photo Acid Generator (2014)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K.; Ohashi, W.; Okada, H.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 55 ページ: 1635-1659
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2014.01.092
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Sulfonic Acid-Containing POSS and Its Filler Effects for Enhancing Thermal Stabilities and Lowering Melting Temperatures of Ionic Liquids (2014)
  • 著者名/発表者名: Jeon, J.-H.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. A 巻: 2 ページ: 624-630
  • DOI: 10.1039/C3TA14039C
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement of Dye Dispersibility in Silica Hybrids through Local Heating Induced by the Imidazolium Group under Microwave Irradiation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kajiwara, Y.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Polym. J. 巻: 46 ページ: 195-199
  • DOI: 10.1038/pj.2013.81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Flexible Conductive Films Based on Polymer Composites with Tetrathiafulvalene Nanowires (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K.; Matsumoto, T.; Nakamura, K.; Kawabe, S.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Synth. Met. 巻: 180 ページ: 49-53
  • DOI: 10.1016/j.synthmet.2013.07.030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient Simultaneous Emission from RGB-Emitting Organoboron Dyes Incorporated into Organic-Inorganic Hybrids and Preparation of White Light-Emitting Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Kajiwara, Y.; Nagai, A.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. 巻: 1 ページ: 4437-4444
  • DOI: 10.1039/C3TC30276H
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Dibenzo[b,f]silepins with a Benzoquinolyl Ligand (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokoro, Y.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Org. Lett. 巻: 15 ページ: 2366-2369
  • DOI: 10.1021/ol400730n
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rational Design of POSS Fillers for Simultaneous Improvements of Thermomechanical Properties and Lowering Refractive Indices of Polymer Films (2013)
  • 著者名/発表者名: Jeon, J.-H.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 巻: 51 ページ: 3583-3589
  • DOI: 10.1002/pola.26757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facile Modulation of Optical Properties of Diketonate-Containing Polymers by Regulating Complexation Ratios with Boron (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K.; Tamashima, K.; Nagai, A.; Okawa, T.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 46 ページ: 2969-2975
  • DOI: 10.1021/ma400368e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid Heat Generation under Microwave Irradiation by Imidazolium-Presenting Silica Nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: Okada, H.; Kajiwara, Y.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Colloids Surf., A 巻: 428 ページ: 65-69
  • DOI: 10.1016/j.colsurfa.2013.03.048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypoxic Conditions-Selective Upconversion via Triplet-Triplet Annihilation Based on POSS-Core Dendrimer Complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K.; Okada, H.; Jeon, J.-H.; Inafuku, K.; Ohashi, W.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 21 ページ: 2678-2681
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2013.03.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective Light-Harvesting Antennae Based on BODIPY-Tethered Cardo Polyfluorenes via Rapid Energy Transferring and Low Concentration Quenching (2013)
  • 著者名/発表者名: Yeo, H.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 46 ページ: 2599-2605
  • DOI: 10.1021/ma400015d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and Optical Properties of Stable Gallafluorene Derivatives: Investigation of Their Emission via Triplet States (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, T.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 ページ: 4211-4214
  • DOI: 10.1021/ja400287y
• [雑誌論文] Synthesis and Tuning of Optical Properties of Conjugated Polymers Involving Benzo[h]quinoline-Based Neutral Pentacoordinate Organosilicon Complexes in the Main Chain (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokoro, Y.; Yeo, H.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Polym. Chem. 巻: 4 ページ: 5237-5242
  • DOI: 10.1039/C3PY00215B
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient Light Absorbers Based on Thiophene-Fused Boron Dipyrromethene (BODIPY) Dyes (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K.; Yamane, H.; Yoshii, R.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 21 ページ: 2715-2719
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2013.03.050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Emissive Boron Ketoiminate Derivatives as New Class of Aggregation-Induced Emission Fluorophores (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshii, R.; Nagai, A.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 19 ページ: 4506-4512
  • DOI: 10.1002/chem.201203703
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly NIR Emissive Boron Di(iso)indomethene (BODIN)-Based Polymer: Drastic Change from Deep-Red to NIR Emission via Quantitative Polymer Reaction (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshii, R.; Nagai, A.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 巻: 51 ページ: 1726-1733
  • DOI: 10.1002/pola.26547
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Highly Transparent Conductive Films with Strong Absorption in Near-Infrared Region Based on Tetrathiafulvalene-Tethered Pendant-Type Polymers (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K.; Matsumoto, T.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Synth. Met. 巻: 163 ページ: 13-18
  • DOI: 10.1002/pola.23684
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catch and Release with DNA by Imidazolium-Presenting Iron Oxide Nanoparticles via Anion Exchange (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K.; Narita, A.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Compos. Interface. 巻: 20 ページ: 27-32
  • DOI: 10.1080/15685543.2013.762891
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of Dispersion/Aggregation of Phosphonium-Presenting Iron Oxide Nanoparticles by Anion Exchange (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, K.; Narita, A.; Suzuki, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Compos. Interface. 巻: 20 ページ: 557-564
  • DOI: 10.1080/15685543.2012.762862
  • 査読あり
• [雑誌論文] POSS Fillers for Modulating Thermal Properties of Ionic Liquids (2013)
  • 著者名/発表者名: Jeon, J.-H.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: RSC Adv. 巻: 3 ページ: 2422-2427
  • DOI: 10.1039/C2RA22683A
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat-Initiated Detection for Reduced Glutathione with 19F NMR Probes Based on Modified Gold Nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, N.; Tanaka, K.; Chujo, Y.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 巻: 23 ページ: 281-286
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2012.10.105
  • 査読あり
• [学会発表] Development of POSS-based Functional Materials
  • 著者名/発表者名: Kazuo Tanaka, Yoshiki Chujo
  • 学会等名: KIPS-ESPCI 2013 Meeting
  • 発表場所: フランス、パリ
  • 招待講演
• [学会発表] Design of Advanced Materials Based on POSS
  • 著者名/発表者名: Kazuo Tanaka, Yoshiki Chujo
  • 学会等名: BIT’s 3rd Annual World Congress of Nano Science & Technology-2013
  • 発表場所: 中国、西安
  • 招待講演
• [学会発表] POSSネットワークポリマーを基盤とした光駆動型人工酵素の開発
  • 著者名/発表者名: 田中一生、ジョン＝ジョンファン、中條善樹
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 招待講演
• [学会発表] Aggregation-Induced Emission of Organoboron Compounds
  • 著者名/発表者名: Kazuo Tanaka, Yoshiki Chujo
  • 学会等名: The 1st International Symposium on Aggregation-Induced Emission
  • 発表場所: 中国、武漢
  • 招待講演
• [学会発表] ナノマテリアルを基盤とした分子プローブ開発と生体情報の定量化
  • 著者名/発表者名: 田中一生、中條善樹
  • 学会等名: 東京大学化学生命工学専攻講演会
  • 発表場所: 東京大学
  • 招待講演