次世代共役ポリマーの設計、階層構造の構築、および機能評価

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17067008
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 増田 俊夫 京都大学, 工学研究科, 教授 (60026276)
• 研究分担者: 三田 文雄 京都大学, 工学研究科, 助教授 (70262318)
• キーワード: 次世代共役ポリマー / 階層構造 / 高分子合成 / 置換ポロアセチレン / 遷移金属触媒重合 / らせん高分子 / 機能性共役ポリマー / 蛍光特性

研究概要

我々は、さまざまな種類の置換ポリアセチレンを合成しており、側鎖の官能基によってポリマー主鎖がらせん構造を形成したり、エレクトロルミネッセンスなどを示すことをこれまでに見出している。そこで本研究では今年度、側鎖にさまざまな置換基を有するポリアセチレンを合成し、生成ポリマーの特性について検討を行い、以下に示す結果を得た。
1)P原子上にキラル中心を有する光学活性N-プロパルギルリン酸アミドの合成および生成ポリマーのらせん構造
P原子上にキラリティーを有するN-プロパルギルリン酸アミドを合成し、単結晶X線構造解析を用いて絶対配置を決定した。このモノマーをRh触媒を用いて重合し、生成ポリマーの二次構造をCDおよびUV-visスペクトルにより検討した。生成ポリマーは溶液中で巻き方向の片寄ったらせん構造を形成していた。さらに、このモノマーをジアステレオマーと共重合することでらせんの巻き方向が反転することも明らかにした。
2)側鎖にL一リジンデンドリマーを有するポリフェニルアセチレンの合成とらせん構造
側鎖にL-リジン由来のデンドリマーを有するポリフェニルアセチレンを合成し、生成ポリマーの二次構造を比旋光度およびCDスペクトルにより検討した。得られたポリマーは巻き方向の片寄ったらせん構造を形成し、加熱やプロトン性溶媒の添加によってポリマーの片巻きらせん構造が崩壊することも明らかにした。
3)側鎖にN-フェニルカルパゾールまたはトリフェニルアミン部位を有するポリアセチレンの合成と特性
側鎖に二種類の機能性官能基を有するポリアセチレンをそれぞれ合成し、その特性を検討した。生成ポリマーは主鎖と側鎖の共役に基づくUV吸収を示し、用いる重合触媒の違いによって分子量、蛍光量子収率が異なっていた。さらにサイクリックボルタンメトリーにより明確な電気化学特性を示すことや、エレクトロクロミズムを示すことを明らかにした。また得られたポリマーはTGA測定により高い熱安定性を有していることも示された。

研究成果

• [雑誌論文] Mono- and Multicolor FL Image Patterning Based on Highly Luminous Diphenylacetylene Polymer Derivative by Facile Photobleaching (2006)
  • 著者名/発表者名: Giseop Kwak, Michiya Fujiki, Toshikazu Sakaguchi, Toshio Masuda
  • 雑誌名: Macromolecules 39 ページ: 319-323
• [雑誌論文] Conjugated Poly(phenylacetylene) Films Cross-Linked with Electropolymerized Polycarbazole Precursors (2006)
  • 著者名/発表者名: Timothy Fulghum, S.M.Abdul Karim, Akira Baba, Prasad Taranekar, Takafumi Nakai, Toshio Masuda, Rigoberto C.Advincula
  • 雑誌名: Macromolecules 39 ページ: 1467-1473
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of Optically Active Amino Acid-Based Polyacetylenes Bearing Eugenol and Fluorene Moieties (2006)
  • 著者名/発表者名: Erwin Abdul Rahim, Fumio Sanda, Toshio Masuda
  • 雑誌名: J.Polym.Sci., Part A : Polym.Chem. 44 ページ: 810-819
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of Pyrene-Functionalized Polyacetylene. A Stable Helical Polymer Emitting Fluorescence (2006)
  • 著者名/発表者名: Haichao Zhao, Fumio Sanda, Toshio Masuda
  • 雑誌名: Polymer 47 ページ: 1584-1589
• [雑誌論文] Stimuli-Responsive Conjugated Polymers. Synthesis and Chiroptical Properties of Polyacetylene Carrying L-Glutamic Acid and Azobenzene in the Side Chain (2006)
  • 著者名/発表者名: Haichao Zhao, Fumio Sanda, Toshio Masuda
  • 雑誌名: Polymer 47 ページ: 2596-2602
• [雑誌論文] Synthesis and Properties of Polyacetylenes Carrying N-Phenylcarbazole and Triphenylamine Moieties (2006)
  • 著者名/発表者名: Jinqing Qu, Ritsuya Kawasaki, Masashi Shiotsuki, Fumio Sanda, Toshio Masuda
  • 雑誌名: Polymer 47 ページ: 6551-6559
• [雑誌論文] Temperature-Dependent, Static, and Dynamic Fluorescence Properties of Disubstituted Acetylene Polymer Films (2006)
  • 著者名/発表者名: Giseop Kwak, Satoshi Fukao, Michiya Fujiki, Toshikazu Sakaguchi, Toshio Masuda
  • 雑誌名: Chem.Mater. 18 ページ: 2081-2085
• [雑誌論文] Nanoporous, Honeycomb-Structured Network Fibers Spun from Semiflexible, Ultrahigh Molecular Weight, Disubstituted Aromatic Polyacetylenes : Superhierarchical Structure and nique Optical Anisotropy (2006)
  • 著者名/発表者名: Giseop Kwak, Satoshi Fukao, Michiya Fujiki, Toshikazu Sakaguchi, Toshio Masuda
  • 雑誌名: Chem.Mater. 18 ページ: 5537-5542
• [雑誌論文] Synthesis and Polymerization of Optically Active N-Propargylphosphonamidates : A Novel Helical Polymer Carrying a P-Chiral Center (2006)
  • 著者名/発表者名: Dongmei Yue, Toru Fujii, Kayo Terada, Junichi Tabei, Masashi Shiotsuki, Fumio Sanda, Toshio Masuda
  • 雑誌名: Macromol.Rapid Commun. 27 ページ: 1460-1464
• [雑誌論文] Novel Optically Active Polyacetylenes : Synthesis and Helical Conformation of L-Lysine-Dendronized Poly(phenylacetylene) (2006)
  • 著者名/発表者名: Haichao Zhao, Fumio Sanda, toshio Masuda
  • 雑誌名: Macromol.Chem.Phys. 207 ページ: 1921-1926
• [雑誌論文] Chiroptical Study and Conformation Analysis of Helical Polymers Surrounded by Helical Hydrogen-bonding Strands (2006)
  • 著者名/発表者名: Sanda, Junichi Tabei, Masashi Shiotsuki, Toshio Masuda
  • 雑誌名: Sci.Tech.Adv.Mater. 7 ページ: 572-577
• [雑誌論文] らせん状ポリ(N-アルキニルアミド)の二次構造と特性-分子内水素結合で安定化されたらせん構造 (2006)
  • 著者名/発表者名: 田部井純一, 三田文雄, 増田俊夫
  • 雑誌名: 高分子論文集 63 ページ: 286-296
• [図書] "Polymerization of Acetylenes" Comprehensive Organometallic Chemistry III (vol.11, Chapter 18) (Crabtree, R, Mingos, M.eds.) (2006)
  • 著者名/発表者名: Toshio Masuda, Fumio Sanda, Masashi Shiotsuki
  • 総ページ数: 60
  • 出版者: Elsevier(Oxford)