| 研究課題/領域番号 |
15K05616
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
秋山 陽久 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 機能化学研究部門, 主任研究員 (80356352)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 可逆接着 / 相転移 / 光二量化 / 熱乖離 / アントラセン |
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| 研究実績の概要 |
申請者は世界に先駆けて、室温での光照射により可逆的に固体‐液体相転移する化合物を開発した。本研究では、これをさらに発展させ、室温での安定状態が液体である場合と固体である場合を可逆的に制御できる無色の化合物群を合成し、その特性を明らかにすることを目的としている。そのために、分子の基本構造として光二量化反応を示すアントラセンユニットを一分子中に６つもつ糖アルコール誘導体を合成した。その際アントラセン上の置換位置を変えて結合をさせた。その結果、光照射前の化合物が、室温で液体を示すか固体を示すかは、その置換位置によって異なることが分かった。このような分子量が２５００もある化合物が、分子末端の剛直なアントラセンの向きのみで、安定状態が液体と固体に分かれることを明にしたことが本年最大の成果である。この液体化合物に光を照射すると、分子内外で光２量化が進行して、架橋体が形成され、硬化した。その熱逆反応に挙動は、温度により異なっており、アントラセン部位について複数の光二量体の異性体が存在することが分かった。これにより、分解温度および架橋体の熱安定性を置換位置や置換基の種類によって制御できる可能性が示された。光反応は、紫外可視吸収スペクトル、FTIRなどで分析を行った。その結果、照射波長によって不可逆劣化が起こることが明らかになった。、NMRにより分解物の正確な構造を検討するため、架橋構造を形成しない１官能のアントラセンのモデル化合物を合成した。分析はこれからになる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
実験自体は、概ね計画通りではあったが、成果発信については一部遅れているところがある。その原因として補助員の雇用で該当者がおらず研究が滞ったことが一つと、2015年12月に産総研でスタートした接着・界面現象研究ラボの中心メンバーの一人となり立ち上げ業務に時間を割くことになったことが上げられる。実際、得られた成果に基づき特許の出願はできたものの、論文発表や学会発表が間に合っていない。研究成果自体はよいものが得られており今後は、補助員を採用して計画的に進めていきたい。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後も研究計画と通りに進めていく予定である。まずはモデル化合物を用いた分解生成物の構造の同定を行う。また、その劣化物形成を抑制する手法の検討を行う。具体的には既に分かっている照射波長の影響について詳細に検討していく。成果発信については、加速的に進める必要がある。これに対応するために、メカニズム解析等において、所内研究者の協力を仰ぐ予定である。なお。なお、現状では液化時の粘度が高いことが分かっており、これを引き下げるための分子設計を追加的に行う予定である。具体的には混合側鎖を持つ化合物の合成と評価を行うことで対応する。また熱分解温度を制御を、置換位置ではなく、置換基の種類を変えることで行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
人件費として１００万円を計上していたが、補助者の適任者を見つけることができなかった。その予算がそのまま未執行として繰り越しになった。一方で、所内の別予算（運営費）で雇用した補助者に短期間だけであるが、本事業の補助をしてもらったため、遅れは最小限にとどめることができた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本年度は補助者を雇用して、加速的に事業を進める予定である。
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