| 研究概要 |
固相で反応を行うトポケミカル重合やインターカレーションによって得られる高分子結晶材料は,他の合成方法では得られない特徴的な高次構造を有し,従来と異なる新しい材料特性が期待できる。本研究課題では,ナノ構造制御したハイブリッド型機能材料の設計を行うため,ジエンやジアセチレ'ン化合物などの不飽和化合物を出発原料として用い,結晶反応場を制御して固相反応や重合を行うことにより,高度に制御された構造を有する新材料を合成した。まず、構造制御された高分子結晶の合成に関して,固相重合の反応機構を詳細に解析し,その結果に基づいて新規モノマーの開拓や反応制御のための指針を確立した。続いて,ジエンモノマーのトポケミカル重合で得られた高分子結晶の構造制御と物性評価を行い,ジエン系高分子結晶の合成、構造、物性の互いの相関について詳細を明らかにした。特に,イソタクチックあるいはシンジオタクチック構造をもつ4種類の立体規則性ホスト高分子結晶を固相重合ならびに固相加水分解反応により合成し,それらホストにインターカレーションされたゲスト分子の構造をX線構造解析,顕微赤外分光法,およびラマン分光法を用いて決定し,層間におけるゲスト分子の配列構造の詳細を明らかにした。また,二段階インターカレーションを新たに開発し,弱い分子間相互作用により層間に取り込まれた芳香族分子が固体中では通常見られない特異な蛍光特性を示すことを明らかにした。これら成果に基づいて,さらにジエンポリマーとジアセチレンポリマーの両者を用いたインターカレーション材料設計関する検討を行い,ナノ積層型,混晶型共役/非共役ポリマーならびに均一分散型ナノハイブリッド結晶を合成した。これら高分子結晶を用いた金属ナノ微粒子ならびに光応答性分子を含むポリマーハイブリッドの設計も行った。
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