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2019 年度 実施状況報告書

特異点に発光性プローブを有する特殊構造高分子の精密合成と構造・物性の相関

研究課題

研究課題/領域番号 19K15619
研究機関東京工業大学

研究代表者

後関 頼太  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (20592215)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワードアニオン重合 / ミクロ相分離 / マクロ相分離 / 熱可塑性エラストマー / 星型ポリマー / 特殊構造高分子 / 発光性分子
研究実績の概要

本研究では高分子鎖の結合界面に(凝集)発光分子を有する合成手法を確立し、ミクロまたはマクロな構造と材料の力学物性との相関関係を高感度な発光現象を利用することで明らかにすることを目的としている。特に、熱可塑性エラストマーに焦点を当て、非対称ABA’型や星型エラストマーの任意の位置に発光性分子を導入した高分子の合成方法を確立し、静的・動的な状態における高分子鎖界面構造を発光現象により定量的に追跡可能なアプローチ法を目指している。
このような目的に対して、初年度は発光性分子の設計とその分子を有する熱可塑性エラストマー材料の開発と力学および発光特性解析より研究を始めている。発光性分子としては、カルバゾール骨格を有する1,1-ジフェニルエチレン(DPE)類縁体およびテトラフェニルエテン(TPE)骨格を有するDPE誘導体を設計している。いずれの化合物ともに、それぞれカルバゾールとスチレンとの脱水素カップリング反応、またはボロン酸含有TPE誘導体とブロモ基を有するDPE誘導体とのカップリング反応により合成できることを見出している。加えて、これらの反応性の調査も進めており、予測通りアニオン種との定量的な1:1付加反応が進行することが明らかになってきた。この結果を基にして、ブロック共重合体や星型ポリマーが精密に合成できている。したがって、発光性分子を任意の高分子連結点に導入した構造からなる高分子の合成方法が確立できたといえる。
また、現在はこのブロック共重合体を相溶化剤として使用を開始しており、界面部分の可視化に向けた解析技術方法の開発に着手し始めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度は計画通りに実験が進み、当初予定していた以上の成果を得ることが出来ている。ただし、論文の発表までに至っ
ておらず、おおむね順調であると判断した。

今後の研究の推進方策

おおむね計画通り順調に進展しており、当初の計画以上の成果が出初めているため、申請書に記載した予定を遂行して行く予定である。
具体的に本年は、マクロ相分離界面の発光解析技術の確立を行いつつ、発光性分子を任意の位置に有する熱可塑性エラストマーおよび星型エラストマーの精密合成を行う。これらを用いて、ミクロレベルの発光解析へと繋げ、構造と物性の相関や破壊挙動の解析を試みる予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Surface Characterization of Amphiphilic Block Copolymers Possessing Polyisoprene and Poly[tri(ethylene glycol) methacrylate] Segments and the Effect of Side Chain w-Function on Surface Energy,2020

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki, Sho Miyao, Satoshi Uchida, Hideyuki Yokoyama, Kohzo Ito, Takashi Ishizone
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 190 ページ: -

    • DOI

      org/10.1016/j.polymer.2020.122257

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of a well-defined alternating copolymer of 1,1-diphenylethylene and tert-butyldimethyl- silyloxymethyl substituted styrene by anionic copolymerization: toward tailored graft copolymers with controlled side chain densities2019

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki, Fan Zhang, Kazuki Takahata, Satoshi Uchid and Takashi Ishizone
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 10 ページ: 6413-6422

    • DOI

      10.1039/c9py01161g

    • 査読あり
  • [学会発表] Synthesis of Architectural Polymers and Functionalized Polymers based on the Recent Developed 1,1-Diphenylethylene Chemistry2019

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki
    • 学会等名
      The 2nd International Conference of Polymeric and Organic Materials Yamagata University (2nd IPOMY), Dec. 17-20, 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Well-defined Alternating Copolymer of 1,1-Diphenylethylene with Styrene having Bulky Substituent through Anionic Copolymerization2019

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki
    • 学会等名
      Korea-Japan Joint Symposium on Polymer Science 2019, Sep. 18-20, 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Well-defined Alternating Copolymer of 1,1-Diphenylethylene with Styrene having Bulky Substituent through Anionic Copolymerization,2019

    • 著者名/発表者名
      Raita Goseki
    • 学会等名
      IUPAC INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON IONIC POLYMERIZATION; IP ’19, Sep. 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] α-フェニル-N-ビニルカルバゾールのアニオン付加反応2019

    • 著者名/発表者名
      町田 和規, 後関 頼太, 石曽根 隆
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会

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公開日: 2021-01-27  

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