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2021 年度 実施状況報告書

ナノ金属上での有機分子の長距離秩序構造構築と分子プラズモニック材料としての展開

研究課題

研究課題/領域番号 19K05589
研究機関龍谷大学

研究代表者

河内 岳大  龍谷大学, 先端理工学部, 教授 (70447853)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードポリマーブラシ / 表面開始重合 / 共役系高分子 / 自己組織化単分子膜
研究実績の概要

これまでに、金表面に作製した開始剤の自己組織化単分子膜を開始点としたAB型フルオレンモノマーの連鎖縮合重合について条件最適化を行い、高グラフト密度のポリフルオレンブラシの作製に成功している。本年度は、ポリフルオレン以外のπ共役系高分子としてポリチオフェン、ポリカルバゾールについて検討し、種々の高密度ポリマーブラシの作製を試みた。例えば、AB型カルバゾールモノマーは、3,6-dibromo-9-(2-ethylhexyl)carbazoleの片側の臭素を有機リチウムによりリチオ化した後、2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1-3,2-dioxaboroleneと反応させることでボロン酸エステル化した。合成したAB型モノマーについて、Au薄膜上に形成させた1-bromo-4-ethynylbenzeneの自己組織化単分子膜をbis(tri-tert-butylphosphine)palladiumで処理することにより作製した開始剤基板を用いて表面開始重合を行った。得られた基板の蛍光測定では、ポリカルバゾールに特徴的な発光スペクトルを示した。また、金溶解後での遊離ポリマーのサイズ排除クロマトグラフィー測定基板の金を溶解させた後、遊離したポリカルバゾールを回収してマルチUV-vis(フォトダイオードアレイ)検知器によるサイズ排除クロマトグラフィー測定を行ったところ、ポリカルバゾール の特性吸収と一致する溶出物が観測され、溶液重合と比較すると広い分子量分布であるものの数平均分子量で4,500のポリカルバゾール が生成していたことが確認できた。

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

COVID-19の影響で、共同研究先の装置が使用できない、研究協力者(大学院生)が実験不可などの問題が生じた。

今後の研究の推進方策

COVID-19の影響で研究に遅れが生じたため、研究終了年度を2022年度に変更することを申請した。今年度はこれまでに作製した高密度π共役系ポリマーブラシ基板ならびにビオローゲン樹状配列分子の自己組織化単分子基板について構造解析ならびに特性解析をすすめる。

次年度使用額が生じた理由

COVID-19の影響で研究に遅れが生じたため、研究終了年度を2022年度に変更することを申請した。今年度はこれまでに作製した高密度π共役系ポリマーブラシ基板ならびにビオローゲン樹状配列分子の自己組織化単分子基板について構造解析ならびに特性解析をすすめる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [国際共同研究] Rutgers University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Rutgers University
  • [雑誌論文] Size-controlled one-pot synthesis of viologen nanoparticles via a microwave heating technique2021

    • 著者名/発表者名
      Komoda Kenya、Kawauchi Takehiro
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 53 ページ: 937-942

    • DOI

      10.1038/s41428-021-00480-4

    • 査読あり

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公開日: 2022-12-28  

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