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2022 年度 実績報告書

光脱保護反応を基盤とした高分子修飾法開発と接脱着への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K14672
研究機関信州大学

研究代表者

赤江 要祐  信州大学, 繊維学部, 日本学術振興会特別研究員 (40837415)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
キーワード高分子反応 / 活性エステル / アシルアジド / イソシアナート / 接着材料 / 刺激応答性材料
研究実績の概要

必要に応じて剥離が可能な接着実現のためには、刺激に応じた接着材料の大幅な物性変化が要求される。そのためには、高分子構造中における高効率な反応の進行が必要である。本研究では活性エステルとアミノ基の反応、およびイソシアナート基を用いた反応を高分子構造中で効率的に誘起し、その結果材料の大幅な物性変化を引き起こすことで、上記の要請を満たすシステムの開発を進めてきた。
前年度までの実績から、予め高分子構造中に組み込んでおいたアシルアジド基のCurtius転位反応により、必要に応じてイソシアナート基を発生させるルートが、様々な高分子反応の実現に有用であることが示唆されていた。本研究の結果から、この方法により発生したイソシアナート基は、ポリエステルとポリウレタンの接合部位としても使用可能なことが分かっているため、異種材料接着に有用であると考えられる。また、熱刺激によりCurtius転位反応を誘起するルートを今まで検討していたが、アシルアジド基に適切な条件下で光照射することで、室温下の光誘起による転位反応も可能であることが示唆された。光誘起の際には、光増感剤や光ラジカル開始剤の組合せに応じて、Curtius転位以外の反応も進行し得ることが分かった。このように、熱刺激に加えて光反応のルートを検討することで、本分子デザインが多様な結合形成に有用であること、すなわち多様な材料の接着に有用であることが示唆された。
また、刺激に応じてポリマーの大幅な物性変化を誘起する方法として、分子の運動性が大きいロタキサン骨格を導入した高分子の合成と、その物性評価についても検討したところ、本研究の目指す接着材料として有用であることが示唆された。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] カールスルーエ工科大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      カールスルーエ工科大学
  • [雑誌論文] <i>O</i> ‐Acylative Vinylation of Cyclodextrin‐Based [3]Rotaxane Towards Rotaxane Crosslinkers2023

    • 著者名/発表者名
      Akae Yosuke、Takata Toshikazu
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 26 ページ: -

    • DOI

      10.1002/ejoc.202300009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cover Feature: <i>O</i> ‐Acylative Vinylation of Cyclodextrin‐Based [3]Rotaxane Towards Rotaxane Crosslinkers (Eur. J. Org. Chem. 12/2023)2023

    • 著者名/発表者名
      Akae Yosuke、Takata Toshikazu
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 26 ページ: -

    • DOI

      10.1002/ejoc.202300171

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the Axle End Structure and Number of Through- Space Bonds on the Properties of Rotaxane Crosslinked Polymers2023

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Akae, Jun Sawada, Ken Nakajima, and Toshikazu Takata
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 62 ページ: -

    • DOI

      10.1002/anie.202303341

    • 査読あり
  • [備考] Theato Research group website

    • URL

      https://www.itcp.kit.edu/theato/

  • [備考] 信州大学 高坂研究室 HP

    • URL

      http://fiber.shinshu-u.ac.jp/kohsaka/index.html

  • [備考] 信州大学繊維学部 HP; 赤江 要祐さん(CPD)が日本化学会東海支部奨励賞を受賞

    • URL

      https://www.shinshu-u.ac.jp/faculty/textiles/news/2022/11/170320.html

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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