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2012 年度 実績報告書

固相反応場を活かした高分子のパラレル反応法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 23750172
研究機関東京工業大学

研究代表者

稲木 信介  東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (70456268)

キーワード高分子反応 / 導電性高分子 / 両極反応 / パラレル反応 / 高効率反応 / 環境調和型プロセス / 傾斜材料 / 電解反応
研究概要

本研究課題では従来法では不可能であった高分子のパラレル反応法の構築を目的とした。前年度において、ポリフルオレノール誘導体の陽極酸化反応および陰極還元反応をワンポット中で同時に行うことで、1種類の高分子から2種類の生成高分子を得ることに成功し、高分子のパラレル反応という概念をすでに確立している。
最終年度においては、特にバイポーラ電極を用いたパラレル反応系の構築を目的とし、①高分子傾斜材料の創製、②複数のバイポーラ電極上でのパラレル高分子反応、の2点について重点的な検討を行った。以下に具体的な成果を述べる。
【高分子傾斜材料の創製】ポリフルオレノール誘導体をボロンドープダイヤモンド(BDD)基板上に成膜し、バイポーラ電極を誘起することで、陽極端では酸化反応、陰極端では還元反応を進行させることに成功し、同一膜でありながら分子組成が傾斜的に変化する導電性高分子膜を得ることに成功した。バイポーラ電極上に生じる電位勾配を見事に転写した高分子材料の創製に成功したといえる。
【複数のバイポーラ電極上でのパラレル高分子反応】ワイヤレス駆動のバイポーラ電極を複数個誘起することにより、高分子電解反応の反応場を増設し、ワンポット中でのパラレル高分子反応の拡張を試みた。バイポーラ電極の陽極部分に基質高分子を成膜した試料、陰極部分に基質高分子を成膜した試料をそれぞれ電解セル中に設置し、バイポーラ電解を行ったところ、所望の反応がそれぞれの極で進行したことが見出され、パラレル反応を達成した。この概念を用いれば、2つ以上の高分子反応場を同時に駆動することができ、まさにパラレル高分子反応系として革新的な技術となり得る。
以上、本研究課題は研究期間内に目的とした高分子の両極電解反応を達成し、さらにバイポーラ電気化学を用いることでより生産性の高い、高効率なパラレル高分子反応系の構築に成功した。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Parallel Polymer Reactions of a Polyfluorene Derivative via Electrochemical Oxidation and Reduction2013

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Inagi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 52 ページ: 未定

    • DOI

      10.1002/anie.201302251

    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイポーラ電極上での導電性高分子膜の機能化2013

    • 著者名/発表者名
      稲木信介
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 81 ページ: 293-298

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.81.293

  • [雑誌論文] Electro-Click Modification of Conducting Polymer Surface Using Cu(I) Species Generated on a Bipolar Electrode in a Gradient Manner2012

    • 著者名/発表者名
      Naoki Shida
    • 雑誌名

      ACS Macro Letters

      巻: 1 ページ: 656-659

    • DOI

      10.1021/mz300210w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurements of Potential on and Current through Bipolar Electrode in U-type Electrolytic Cell with a Shielding Wall2012

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Inagi
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society

      巻: 159 ページ: G146-G150

    • DOI

      10.1149/2.021212jes

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2012年の化学/バイポーラ電気化学の新展開2012

    • 著者名/発表者名
      稲木信介
    • 雑誌名

      化学

      巻: 67 ページ: 70-71

  • [学会発表] 電極電子移動に基づいた導電性高分子膜の機能化に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      稲木信介
    • 学会等名
      電気化学会第80回大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
    • 年月日
      2013-03-30
  • [学会発表] アリールジアゾニウム塩のバイポーラ電解還元による機能性傾斜表面の作成

    • 著者名/発表者名
      信田尚毅
    • 学会等名
      電気化学会第80回大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
  • [学会発表] BDD電極上でのポリフルオレノール誘導体の酸化還元反応

    • 著者名/発表者名
      稲木信介
    • 学会等名
      電気化学会第80回大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
  • [学会発表] 電解修飾をキーステップとしたポリマーグラフト表面の作成

    • 著者名/発表者名
      信田尚毅
    • 学会等名
      第93回日本化学会春季年会
    • 発表場所
      立命館大学草津キャンパス
  • [学会発表] ポリフルオレノール誘導体の両極電解反応と光学的・電気化学的特性変化

    • 著者名/発表者名
      長井裕之
    • 学会等名
      第93回日本化学会春季年会
    • 発表場所
      立命館大学草津キャンパス
  • [学会発表] 電解修飾をキーステップとしたポリマーグラフト表面の作成

    • 著者名/発表者名
      信田尚毅
    • 学会等名
      第64回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 発表場所
      長岡技術科学大学
  • [学会発表] ポリフルオレノール誘導体のパラレル電解反応

    • 著者名/発表者名
      長井裕之
    • 学会等名
      第2回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
  • [学会発表] 導電性高分子を用いたソフトマテリアル傾斜表面作成

    • 著者名/発表者名
      信田尚毅
    • 学会等名
      第2回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
  • [学会発表] Fabrication of Gradient Surface Using Bipolar Electrochemistry

    • 著者名/発表者名
      Naoki Shida
    • 学会等名
      PRiME2012
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, USA
  • [学会発表] Paired Electrochemical Reaction of a Poly(fluorenol) Derivative

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nagai
    • 学会等名
      PRiME2012
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, USA
  • [学会発表] Site-Controlled Modification of Conducting Polymer Films Based on Bipolar Electrochemistry

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Inagi
    • 学会等名
      PRiME2012
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, USA
  • [学会発表] バイポーラ電極上の電位勾配を利用したソフトマテリアル傾斜表面作成

    • 著者名/発表者名
      信田尚毅
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
  • [学会発表] 電極電子移動に基づいた高分子パラレル反応法の構築

    • 著者名/発表者名
      長井裕之
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
  • [学会発表] Electrochemical Synthesis of Conjugated Polymers Based on 9,9-Difluorofluorene

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Inagi
    • 学会等名
      20th International Symposium on Fluorine Chemistry 2012
    • 発表場所
      Kyoto Terrsa, Japan
  • [学会発表] Gradient Introduction of Fluoro-Functional Groups onto Conducting Polymer Surface

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Inagi
    • 学会等名
      The 8th Japanese-French Joint Seminar on Fluorine Chemistry
    • 発表場所
      Otani Hall, Kyoto, Japan
    • 招待講演
  • [学会発表] 電極電子移動を利用した高分子パラレル反応

    • 著者名/発表者名
      長井裕之
    • 学会等名
      第36回有機電子移動化学討論会
    • 発表場所
      ルミエール府中
  • [学会発表] バイポーラ電極上の電位勾配中での傾斜的なElectro-Click反応

    • 著者名/発表者名
      信田尚毅
    • 学会等名
      第36回有機電子移動化学討論会
    • 発表場所
      ルミエール府中
  • [学会発表] 両極電解反応を用いた新規高分子反応プロセスの開発

    • 著者名/発表者名
      長井裕之
    • 学会等名
      第1回JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      ベルサール神田
  • [学会発表] クリーンな電気エネルギーによる導電性高分子膜の局所的改質

    • 著者名/発表者名
      信田尚毅
    • 学会等名
      第1回JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      ベルサール神田
  • [学会発表] 両極電解反応によるポリフルオレノール誘導体のパラレル反応

    • 著者名/発表者名
      長井裕之
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
  • [学会発表] バイポーラ電極上でのElectro-Click反応による導電性高分子膜の機能化

    • 著者名/発表者名
      信田尚毅
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
  • [学会発表] ポリチオフェン膜の電解塩素化パターニング

    • 著者名/発表者名
      稲木信介
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
  • [図書] Trends in Polyaniline Research2013

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Inagi
    • 総ページ数
      未定
    • 出版者
      Nova Science Publishers, Inc.
  • [図書] Encyclopedia of Applied Electrochemistry2013

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Inagi
    • 総ページ数
      未定
    • 出版者
      Springer
  • [備考] 稲木研究室 出版物

    • URL

      http://www.echem.titech.ac.jp/~inagi/publications.html

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公開日: 2014-07-24  

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