外部電界を触媒として利用した超分子ポリマーの自己集合制御

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22K20531
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 渡邊 雄一郎 京都大学, 工学研究科, 助教 (40872164)
• 研究期間 (年度): 2022-08-31 – 2024-03-31
• キーワード: 超分子ポリマー / 有機エレクトロニクス / 電場

研究成果の概要

本研究では、分子の自己集合を外部電界によって能動的に制御することを考え、電界効果を触媒として利用した「超分子ポリマーの電界下精密合成」の実現と、その物質創成手法としての可能性を開拓することを目的とした。電場制御を行うモデル分子として、平面かつ剛直なパイ共役系モノマーを設計した。母骨格に3箇所のアミド結合を導入し分子集合体の形成を試みた。また、分子末端にカチオン性部位を導入し電場応答性を付与した。このモノマーの水溶液を調製し電界下で観察した結果、対向電極付近に集合体の形成を確認した。

自由記述の分野

超分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、超分子ポリマーの電界下精密合成を目的とした。電界効果によってモノマーの自己集合プロセスを能動的に制御する方法論の確立を目指した。モノマーの主骨格には、平面性の高い有機半導体材料を組み込んだ。得られた超分子ポリマーは、その異方性に由来した特異な物性・エレクトロニクス機能の発現が期待される。本手法は、分子レベルの電気配線を作り込むアプローチへと展開でき、他分野への波及効果がある。さらに、本スタートアップ支援研究課題を遂行することで、有機エレクトロニクス・イオントロニクスをはじめとする様々な応用研究への展開が期待される。