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2023 年度 実績報告書

光刺激と化学刺激の多重協働活性化を活用した高機能材料群の創成

研究課題

研究課題/領域番号 21K05181
研究機関東京大学

研究代表者

正井 宏  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (70793149)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード光分解性材料 / 白金アセチリド錯体 / 光増感 / 光接着材料 / ポリマーネットワーク材料
研究実績の概要

本年度は、白金アセチリド錯体における酸と光による協働的な結合開裂反応が、ポリマーネットワーク材料における光成形技術と両立可能であることを活用して、高分子材料の新しい光技術として、光重合材料に対する協働的な光制御を実現した。酸と光による協働的な反応性を有する白金アセチリド錯体は、酸の非存在下においては高い光安定性を示した。この特性を利用して、白金アセチリド錯体の両端にアクリル基を有する架橋分子は、光重合開始剤の共存下において、アクリル系モノマーと共重合に基づき、高分子ネットワーク材料を構築した。同時に、本材料は光のみにおいて高い安定性を持つ一方で、光重合に用いた光と同じ波長の光と塩化水素の協働反応によって、架橋部位の開裂に基づく光分解性と光加工性を示した。この現象を活用し、本材料は光重合を介した接着性を示す一方で、光と酸による協働的に剥離可能な、新たな光制御性接着剤となることを実証した。また、本協働反応の反応機構を詳細に解析した結果、反応中において生じる一重項酸素が鍵活性種であることを見出した。これを活用して、365 nmの紫外光照射と酸による協働分解だけでなく、イリジウム錯体を光増感剤として利用することで、470 nmの青色光と酸による協働分解反応性を実現した。さらに、この反応性を活用することで、先述した光接着材料を酸と青色光で協働的に剥離することにも成功した。以上の結果は、光と酸による協働分解性材料が、波長を問わない様々な光の照射下において安定に利用可能でありながらも、酸の共存によって速やかな材料分解を可能にする新技術として、本反応および材料の有用性を示すものである。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Logic operation and real-time communication via tunable excited states in a single-molecule optoelectronic chip2024

    • 著者名/発表者名
      Yang Chen、Guo Yilin、Masai Hiroshi、Iwai Tomohiro、Jie Jialong、Su Hongmei、Terao Jun、Guo Xuefeng
    • 雑誌名

      Chem

      ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.chempr.2024.01.005

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fabrication of Photoprocessable Materials via Photopolymerization Using an Acid‐Induced Photocleavable Platinum‐Acetylide Crosslinker2023

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Takashi、Russell Go M.、Kawano Yutaro、Masai Hiroshi、Terao Jun
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 62 ページ: e202305374

    • DOI

      10.1002/anie.202305374

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Alkyl Ester Chain Length on the Toughness of PolyAcrylate-Based Network Materials2023

    • 著者名/発表者名
      Kawano Yutaro、Masai Hiroshi、Nakagawa Shintaro、Yoshie Naoko、Terao Jun
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 15 ページ: 2389~2389

    • DOI

      10.3390/polym15102389

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Luminescent Thermoresponse via Excimer/Exciplex Transition of Pyrene Derivative in Polymer Networks Containing [3]Rotaxane2023

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Tomoki、Ishino Saqura、Inamori Daiki、Masai Hiroshi、Terao Jun
    • 雑誌名

      ACS Macro Letters

      巻: 12 ページ: 751~758

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.3c00196

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient electrocatalytic H2O2 evolution utilizing electron-conducting molecular wires spatially separated by rotaxane encapsulation2023

    • 著者名/発表者名
      Chou Sheng-Ying、Masai Hiroshi、Otani Masaya、Miyagishi Hiromichi V.、Sakamoto Gentaro、Yamada Yusuke、Kinoshita Yusuke、Tamiaki Hitoshi、Katase Takayoshi、Ohta Hiromichi、Kondo Tomoki、Nakada Akinobu、Abe Ryu、Tanaka Takahisa、Uchida Ken、Terao Jun
    • 雑誌名

      Applied Catalysis B: Environmental

      巻: 327 ページ: 122373~122373

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2023.122373

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multistate Structural Switching of [3]Catenanes with Cyclic Porphyrin Dimers by Complexation with Amine Ligands2023

    • 著者名/発表者名
      Oka Yuki、Masai Hiroshi、Terao Jun
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 62 ページ: e202217002

    • DOI

      10.1002/anie.202217002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Controlling Excited-State Dynamics and Chemical Reactivities of Platinum Acetylide Complexes via Self-Threading Ligands with Permethylated α-Cyclodextrin2023

    • 著者名/発表者名
      Masai Hiroshi
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 96 ページ: 1196~1205

    • DOI

      10.1246/bcsj.20230171

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] シクロデキストリン被覆型シアニン色素のホスト及びゲストの修飾による物性制御2024

    • 著者名/発表者名
      張 恵敏・増井 洋一・正井 宏・寺尾 潤
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
  • [学会発表] 金属酸化物表面修飾と水素発生光触媒における共役アンカー分子側鎖の効果2024

    • 著者名/発表者名
      徐 盛浩・Qichun JIANG・小林 厚志・正井 宏・滝沢 進也・岩井 智弘・寺尾 潤
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
  • [学会発表] 完全メチル化aシクロデキストリンの非被覆構造と被覆構造の切り替えを利用したクマリン架橋型ゲル材料の光分解性制御2023

    • 著者名/発表者名
      新鞍尚希・ラッセル豪マーティン・正井宏・岩井智弘・寺尾潤
    • 学会等名
      第39回シクロデキストリンシンポジウム
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Insulated p-Conjugated Bipyridine-Metal Complexes with a Linked Rotaxane Structure2023

    • 著者名/発表者名
      安部 慎祐・宮岸 拓路・正井 宏・滝沢 進也・岩井 智弘・寺尾 潤
    • 学会等名
      第69回有機金属化学討論会
  • [学会発表] 連結型ロタキサン構造を有する被覆p共役ビピリジン-金属錯体の合成と光特性2023

    • 著者名/発表者名
      安部 慎祐・宮岸 拓路・正井 宏・滝沢 進也・岩井 智弘・寺尾 潤
    • 学会等名
      第13回CSJ化学フェスタ2023
  • [学会発表] 光・酸協働分解性ジピレニルケイ素架橋剤を利用した光分解材料の光造形2023

    • 著者名/発表者名
      川野勇太郎・正井宏・岩井智弘・寺尾潤
    • 学会等名
      第72回高分子年次大会
  • [学会発表] 酸と光を用いたアリールケイ素およびアリールゲルマニウム化合物の協働的結合開裂反応2023

    • 著者名/発表者名
      丁 涵清・ 正井 宏・岩井 智弘・寺尾 潤
    • 学会等名
      第13回CSJ化学フェスタ2023
  • [学会発表] 超分子構造を用いた4-クマリニルメチルエステルの光分解性制御と架橋高分子材料への応用2023

    • 著者名/発表者名
      新鞍尚希・ラッセル豪マーティン・正井宏・岩井智弘・寺尾潤
    • 学会等名
      第13回CSJ化学フェスタ2023

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公開日: 2024-12-25  

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