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2011 年度 実施状況報告書

自己修復性超分子機能性材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23655105
研究機関広島大学

研究代表者

灰野 岳晴  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80253053)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワード超分子ポリマー / 分子認識 / 自己修復 / フラーレン / カリックススアレーン / ポルフィリン
研究概要

研究目的:本研究計画では,我々がこれまで開発してきた包接モチーフを基盤とした超分子ポリマーを利用して自己修復機能を有する高分子材料の開発を試みる。非共有結合により維持される超分子ポリマーから調製される高分子材料は非共有結合の可逆的性質により切断されても,切断面が結合の再形成により修復される。一方で,可逆的結合は共有結合に比べ非常に弱いため,材料としての物理的強度を得ることが非常に難しく,非共有結合を基盤とした超分子ポリマー材料の開発例は極めて少ない。この二つの矛盾する機能を解決するため,新たな超分子ポリマーを提案しこれらの問題を解決すると共に自己修復機能を有する新規な超分子ポリマー材料を開発する。超分子ポリマーの高次化により非共有結合を基盤としたネットワーク型超分子ポリマー構造を設計する。超分子ポリマーを形成するモノマーのゲスト包接部位を従来の二カ所から三,四カ所に拡張することで高次空間に広がった超分子ポリマーを構築することができる。この様にして形成されるポリマーは多点分子間相互作用が協同的に働くことで,一次元ポリマーに比べポリマー形成に寄与する結合が大きく安定化される。従って,高次に拡張された超分子ポリマー構造は,安定な自立膜を形成すると期待できる。この様にして大きく拡張された超分子ポリマーはそれぞれの結合が可逆的であるため,いったん結合の切断が起こっても容易に再結合ができるため,自己修復機能を実現できる。研究実績:現在多点結合部位をもつポリフィリンクレフト分子やビスカリックスアレーンホスト分子の合成をほぼ完了している。今後これらの,会合に関する知見を得る予定である。

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

初年度に計画した多点包接部位をもつホスト分子の合成が比較的順調に進行している。また,ポリマーとポリマーの結合部位となる分子認識モチーフの会合定数もすでに決定しており,ポリマーを結合するに十分な強さを有していることがわかった。今年度はコアとなるホスト分子の大量合成と共に自己修復の評価を行えると考えている。

今後の研究の推進方策

今後多用な構造をもつホスト分子とゲスト分子の合成を行いそれらの会合による超分子ポリマーの合成を行う。合成した超分子ポリマーの物性を明らかにしつつ,分子構造とポリマーの物性の関係を考察する。自立膜ができる程度の強度を有するポリマー材料へと展開し,自己修復能を有する超分子ポリマー材料を開発する。

次年度の研究費の使用計画

次年度は本研究計画を進めるために,多用な有機分子の合成を行う。化学合成には非常に多くの溶媒や分離用シリカゲル,合成試薬が消耗品として必要になるので,消耗品を主な使途として計画する。その他,研究発表のための学会出席旅費,機器使用料,論文投稿料などを主な使途として計画する。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (27件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Supramolecular Polymerization Triggered by Molecular Recognition between Bisporphyrin and Trinitrofluorenone2012

    • 著者名/発表者名
      T. Haino, A. Watanabe, T. Hirao, T. Ikeda
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: Vol. 51 ページ: 1473-1476

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Recognition of Hydrocarbon Guests by a Supramolecular Capsule Formed by the 4:4 Self-Assembly of Tris(Zn2+-Cyclen) and Trithiocyanurate in Aqueous Solution2012

    • 著者名/発表者名
      Aoki, Shin; Suzuki, Satoshi; Kitamura, Masanori; Haino, Takeharu; Shiro, Motoo; Zulkefeli, Mohd; Kimura, Eiichi
    • 雑誌名

      Chemistry-An Asian Journal

      巻: 7 ページ: 944-956

    • DOI

      10.1002/asia.201100871

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分子認識により重合する超分子ポリマーの新展開2011

    • 著者名/発表者名
      灰野岳晴
    • 雑誌名

      高分子

      巻: Vol. 60 ページ: 437-440

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Assembly and Gelation Behavior of Tris(phenylisoxazolyl)benzenes2011

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, T. Ikeda, J. Mack, N. Kobayashi, T. Haino
    • 雑誌名

      The Journal of Organic Chemistry

      巻: Vol. 76 ページ: 5082-5091

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly shape-selective guest encapsulation in the precisely defined cavity of a calix[4]arene-capped metalloporphyrin2011

    • 著者名/発表者名
      H. Iwamoto, S. Nishi, T. Haino
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: Vol. 47 ページ: 12670-12672

  • [雑誌論文] Electrochemically switchable supramolecular complex between bisporphyrin cleft and electron-deficient aromatic guest2011

    • 著者名/発表者名
      T. Ikeda, A. Watanabe, T. Oshita, T. Haino
    • 雑誌名

      Heteroatom Chemistry

      巻: Vol. 22 ページ: 590-593

  • [雑誌論文] Structure of host-guest complexes between dibenzo-18-crown-6 and water, ammonia, methanol, and acetylene: Evidence of molecular recognition on the complexation2011

    • 著者名/発表者名
      R. Kusaka, S. Kokubu, Y. Inokuchi, T. Haino, T. Ebata
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 13 ページ: 6827-6836

    • DOI

      10.1039/c0cp02523b

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size-Selective Encapsulation of C(60) by [10]Cycloparaphenylene: Formation of the Shortest Fullerene-Peapod2011

    • 著者名/発表者名
      T. Iwamoto, Y. Watanabe, T. Sadahiro, T. Haino, S. Yamago
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 50 ページ: 8342-8344

    • DOI

      10.1002/anie.201102302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] UV and IR Spectroscopic Studies of Cold Alkali Metal Ion-Crown Ether Complexes in the Gas Phase2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Inokuchi, O.V. Boyarkin, R. Kusaka, T. Haino, T. Ebata, T.R. Rizzo
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 133 ページ: 12256-12263

    • DOI

      10.1021/ja2046205

    • 査読あり
  • [学会発表] 3つのフラーレン包接部位をもつヘキサキスカリックス[5]アレーンとダンベル型フラーレンからなる拡張された超分子ネットワーク2012

    • 著者名/発表者名
      平尾岳大, 池田俊明, 灰野岳晴
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2012年3月25日~3月28日
  • [学会発表] シクロパラフェニレンによるサイズ選択的なC70包接錯体の形成2012

    • 著者名/発表者名
      梅田佳孝, 岩本貴寛, 灰野岳晴, 山子茂
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2012年3月25日~3月28日
  • [学会発表] キラルな(フェニルイソオキサゾリル)ベンゼンによって誘起されるペリレンビスイミドのらせん集積と円偏光発光2012

    • 著者名/発表者名
      池田俊明, 増田哲也, 平尾岳大, 灰野岳晴
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2012年3月25日~3月28日
  • [学会発表] π共役平面を拡張したオリゴ(フェニルイソオキサゾリル)ベンゼン誘導体の合成と自己集合2012

    • 著者名/発表者名
      上田祐子, 池田俊明, 灰野岳晴
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2012年3月25日~3月28日
  • [学会発表] アゾベンゼン部位を導入したトリス(フェニルイソオキサゾリル)ベンゼンの会合により誘起される光応答性超分子ゲル2012

    • 著者名/発表者名
      平井裕子, 池田俊明, 灰野岳晴
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2012年3月25日~3月28日
  • [学会発表] Cross-linking of C60-Tagged Polyphenylacetylene by Molecular Recognition2012

    • 著者名/発表者名
      T. Haino, E. Hirai, Y. Fujiwara, K. Kashihara
    • 学会等名
      243rd ACS National Meeting
    • 発表場所
      SanDiego, CA, USA
    • 年月日
      2012年3月25-29日
  • [学会発表] クレフト型ビスポルフィリンの分子認識により形成される超分子ポリマー2011

    • 著者名/発表者名
      灰野岳晴, 藤井隆吏, 渡邉亮英, 高柳麗, 平尾岳大, 金城可愛志, 池田俊明
    • 学会等名
      第60回高分子討論会(招待講演)
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011年9月28日~30日
  • [学会発表] トリス(フェニルイソオキサゾリル)ベンゼンとビス(ピリジル エチニル)ベンゼンの混合により誘起される超分子ゲル2011

    • 著者名/発表者名
      平井裕子, 池田俊明, 灰野岳晴
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011年9月28日~30日
  • [学会発表] 金属配位により集合したカリックス[4]アレーントリプルヘリケートの分子認識2011

    • 著者名/発表者名
      灰野岳晴, 貞廣達也, 塩秀美, 片山進, 池田俊明
    • 学会等名
      第22回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      茨城
    • 年月日
      2011年9月21日~23日
  • [学会発表] ペリレンビスイミドを導入したキラルなトリス(フェニルイソオキサゾリル)ベンゼンの自己集合と光物性2011

    • 著者名/発表者名
      池田俊明, 増田哲也, 灰野岳晴
    • 学会等名
      第22回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      茨城
    • 年月日
      2011年9月21日~23日
  • [学会発表] Supramolecular Polymer Formed via Molecular Recognition2011

    • 著者名/発表者名
      T. Haino
    • 学会等名
      6th Japan-Taiwan Bilateral Symposium(招待講演)
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011年8月17日~20日
  • [学会発表] ペリレンビスイミドを導入したトリス(フェニルイソキサゾリル)ベンゼンの集合挙動とらせん誘起2011

    • 著者名/発表者名
      増田哲也, 池田俊明, 灰野岳晴
    • 学会等名
      第7回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011年5月28日~29日
  • [学会発表] シクロパラフェニレンによるフラーレンとのサイズ選択的包接2011

    • 著者名/発表者名
      山子茂, 岩本貴寛, 渡邊由城, 貞廣達也, 灰野岳晴
    • 学会等名
      第7回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011年5月28日~29日
  • [学会発表] ダンベル型フラーレンとテトラキスカリックス[5]アレーンのホスト-ゲスト相互作用による超分子ポリマー2011

    • 著者名/発表者名
      平尾岳大, 坂元克司, 柏原孝基, 池田俊明, 灰野岳晴
    • 学会等名
      第7回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011年5月28日~29日
  • [学会発表] トリスフェニルイソオキサゾリルベンゼンとビスピリジンの自己集合により生成する超分子ゲル2011

    • 著者名/発表者名
      平井裕子, 池田俊明, 灰野岳晴
    • 学会等名
      第7回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011年5月28日~29日
  • [学会発表] カリックス[4]アレーンでキャプしたポルフィリンホスト分子のゲスト認識能とその熱力学的挙動2011

    • 著者名/発表者名
      岩本啓, 西沙織, 灰野岳晴
    • 学会等名
      第7回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011年5月28日~29日
  • [学会発表] Supramolecular Cross-linking of C60-grafted Polyphenylacetylene driven by Molecular Recognition2011

    • 著者名/発表者名
      T. Haino
    • 学会等名
      219th ECS Meeting
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2011年5月1日~6日
  • [学会発表] 金属配位により自己集合する超分子ホストの分子認識2011

    • 著者名/発表者名
      灰野岳晴
    • 学会等名
      第4回中国四国地区錯体化学研究会(招待講演)
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011年4月23日
  • [学会発表] Photochromic Organogel Formed by Molecular Association of Tris(phenylisoxazolyl)benzene and Bis(pyridylethynyl)benzene2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirai, T. Ikeda, T. Haino
    • 学会等名
      The 8th Nano Bio Info Chemistry Symposium
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011年12月10日~11日
  • [学会発表] Supramolecular fullerene networks driven by molecular recognition of calix[5]arene and C602011

    • 著者名/発表者名
      T. Hirao, T. Ikeda, T. Haino
    • 学会等名
      The 8th Nano Bio Info Chemistry Symposium
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011年12月10日~11日
  • [学会発表] Self-assembly of extended π-conjugated molecules based on phenylisoxazoles2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Ueda, M. Tanaka, T. Ikeda, T. Haino
    • 学会等名
      The 8th Nano Bio Info Chemistry Symposium
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011年12月10日~11日
  • [学会発表] Self-assembly and chiroptical properties of chiral tris(phenylisoxazolyl)benzene possessing perylenebisimide2011

    • 著者名/発表者名
      T. Ikeda, T. Masuda, T. Hirao, T. Haino
    • 学会等名
      The 8th Nano Bio Info Chemistry Symposium
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011年12月10日~11日
  • [学会発表] 4つのフェニルイソオキサゾリルベンゼンでπ平面を拡張したジフェニルアセチレンの会合挙動2011

    • 著者名/発表者名
      上田祐子, 田中正洋, 池田俊明, 灰野岳晴
    • 学会等名
      第5回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011年11月25日~26日
  • [学会発表] トリス(フェニルイソオキサゾリル)ベンゼンによって誘起されるペリレンビスイミドのらせん集積と円偏光発光2011

    • 著者名/発表者名
      池田俊明, 増田哲也, 灰野岳晴
    • 学会等名
      第5回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011年11月25日~26日
  • [学会発表] アゾベンゼンを導入したトリス(フェニルイソオキサゾリル)ベンゼンとビス(ピリジルエチニル)ベンゼンの混合により誘起される超分子ゲル2011

    • 著者名/発表者名
      平井裕子, 池田俊明, 灰野岳晴
    • 学会等名
      第5回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011年11月25日~26日
  • [学会発表] ダンベル型フラーレンとヘキサキスカリックス[5]アレーンのホスト-ゲスト相互作用による超分子ポリマーの合成2011

    • 著者名/発表者名
      平尾岳大, 池田俊明, 灰野岳晴
    • 学会等名
      第5回有機π電子系シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011年11月25日~26日
  • [学会発表] 分子認識により自己集合する超分子ポリマー2011

    • 著者名/発表者名
      灰野岳晴
    • 学会等名
      第12回リング・チューブ超分子研究会シンポジウム(招待講演)
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011年11月1日~2日
  • [図書] Supramolecular Chemistry of Fullerenes and Carbon Nanotubes2011

    • 著者名/発表者名
      T. Haino, T. Ikeda
    • 総ページ数
      173-202
    • 出版者
      Wiley-VCH
  • [備考]

    • URL

      http://home.hiroshima-u.ac.jp/orgchem/

URL: 

公開日: 2013-07-10  

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