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2008 年度 実績報告書

キラルポリラジカルのナノ構造制御による磁気秩序の構築と磁気光学機能

研究課題

研究課題/領域番号 20310052
研究機関新潟大学

研究代表者

金子 隆司  新潟大学, 超域研究機構, 教授 (90272856)

研究分担者 青木 俊樹  新潟大学, 自然科学系, 教授 (80212372)
寺口 昌宏  新潟大学, 自然科学系, 助教 (30334650)
キーワードπ共役高分子 / 光学活性らせん構造 / ポリラジカル / アントラセン / ポリ(アリーレンエチニレン) / ポリ(フェニルアセチレン) / 磁気光学効果 / 分子磁性
研究概要

本研究では、ポリラジカルの磁気的性質とらせん構造高分子の光学活性との融合による新しい磁気機能および磁気光学機能を創出することを目的としている。この目的を達成するため、具体的には、らせんピッチやシークエンスなど、らせん構造の精密制御とそれに伴う磁気秩序構造の制御を目指した。本年度は、次の項目について明らかにした。
1.水素結合可能な置換基を有するモノマーの設計および合成およびらせん選択重合
水素結合可能な置換基を有するモノマーとして4-ドデシルオキシ-3,5-ジヒドロキシフェニルアセチレンおよび4-フェニル-3,5-ビス(ヒドロキシメチル)フェニルアセチレンを新規に設計・合成した。前者はヒドロキシル基のプロトン供与性により重合が阻害されることが明らかとなった。一方、後者は光学活性なフェニルエチルアミン存在下、ロジウム錯体触媒によりらせん選択重合が進行し、分子内水素結合により安定化された片巻優先らせん構造を有するポリ(フェニルアセチレン)誘導体が得られた。安定ラジカル種のらせん配置に繋がる4位に剛直な置換基を導入可能であることを明らかとした。
2.シークエンス制御ポリ(1,3-フェニレンエチニレン)型ポリラジカルの合成と磁気的性質
ガルビノキシル骨格を置換した1,3-ジエチニルベンゼンおよび小過剰の1,3-ジヨードベンゼンをパラジウム錯体触媒を用いてクロスカップリング重合した後、6,6′-ジエチニルビナフチル誘導体と同様に重合することで、ガルビノキシル置換基が連続したおよそ19ユニットとビナフチルユニットが交互に結合したキラルポリラジカルを得ることができた。このベンゼン溶液から得られた粉末試料の磁化率が弱い反強磁性的挙動を示したのに対し、フォルダマー構造を形成するアニオン溶液から酸化して得られた粉末試料の磁化率は、より強い反強磁性的挙動を示すことが明らかとなった。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Phenyleneethynylene Macrocycle-Fused Phenylacetylene Monomers : Synthesis and Polymerization2009

    • 著者名/発表者名
      金子 隆司
    • 雑誌名

      Macromol. Chem. Phys. 210

      ページ: 22-36

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper(I) Iodide Accelerates Catalytic Activation in Rhodium Complex-catalyzed Helix-sense-selective Polymerization of Achiral Phenylacetylene Monomers2008

    • 著者名/発表者名
      片桐 寛夫
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 37

      ページ: 390-391

    • 査読あり
  • [学会発表] 2, 6-ビス(3-エチル-3-ペンチル)フェノキシル類似安定ラジカルの合成と電子状態2009

    • 著者名/発表者名
      金子 隆司
    • 学会等名
      日本化学会第89春季年会
    • 発表場所
      船橋
    • 年月日
      2009-03-29
  • [学会発表] Synthesis of Optically Active π-Conjugated Polymers Bearing Stable Radicals and Their Chiroptical and Magnetic Properties2008

    • 著者名/発表者名
      金子 隆司
    • 学会等名
      18th Iketani Conference : Interanational Conference of Super-Hierarchical Structures and Innivative Functions of Next-Generation Conjugated Polymers
    • 発表場所
      兵庫
    • 年月日
      20081021-20081023
  • [学会発表] 側鎖にニトロニルニトロキシドを有するポリ(1, 3-フェニレンエチニレン)型キラルポリラジカルの合成とらせんフォルダマー構造制御2008

    • 著者名/発表者名
      金子 隆司
    • 学会等名
      第57回高分子学会北陸支部研究発表講演会
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2008-11-15
  • [学会発表] TEMPOを有するポリ(フェニルアセチレン)の光学活性らせん形成能と磁気的性質2008

    • 著者名/発表者名
      金子 隆司
    • 学会等名
      第57回高分子討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-09-25
  • [学会発表] ガルビノキシルを有するポリ(1, 3-フェニレンエチニレン)の片巻優先らせんフォルダマー形成能及び磁気的性質2008

    • 著者名/発表者名
      金子 隆司
    • 学会等名
      第57回高分子討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-09-25
  • [学会発表] ガルビノキシル残基を有するポリ{3, 5-ビス(ヒドロキシメチル)-4-ベンジルオキシフェニルアセチレン}の光学活性らせん主鎖構造と磁気特性2008

    • 著者名/発表者名
      金子 隆司
    • 学会等名
      第57回高分子討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-09-24
  • [学会発表] Synthesis of Optically Active Helical Poly(phenylacetylene)-based Polyradicals and Magnetic Interaction Depending on Their Helicity2008

    • 著者名/発表者名
      金子 隆司
    • 学会等名
      The 11^<th> Int. Conf. Molecule-Based Magnets
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      2008-09-21
  • [学会発表] らせん選択重合により得られたガルビノキシル残基を有するポリ[3, 5-ビス(ヒドロキシメチル)-4-ベンジルオキシフェニルアセチレン]の光学活性と磁気特性2008

    • 著者名/発表者名
      金子 隆司
    • 学会等名
      第57回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-29
  • [学会発表] 主鎖に光学活性なビナフチル構造を含むガルビノキシル置換ポリ(1, 3-フェニレンエチニレン)の合成とそのフォルダマー形成能及び磁気特性2008

    • 著者名/発表者名
      金子 隆司
    • 学会等名
      第57回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-29

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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