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2014 年度 実施状況報告書

液晶・光・相転移を用いた電解重合による機能性高分子の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25410218
研究機関筑波大学

研究代表者

後藤 博正  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (40292528)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードCircular polarized light / polymerization / laser / charge transfer
研究実績の概要

スメクチック液晶電解液を作成し、この電解液にポリエチレンジオキシチオフェンやビチオフェンなどの共役系高分子構築のためのモノマーを各種添加し、モノマーを含むスメクチック液晶性電解液を作成した。次にこれを垂直配向あるいは水平配向させた。これによりモノドメイン液晶性電解液とした。さらに電位を印加し、これを電解重合し、スメクチック液晶の秩序に沿った導電性高分子を作成した。このモルフォロジーを走査型電子顕微鏡、光学顕微鏡で観察し、配向状態を評価した。さらに紫外-可視吸収スペクトルで異方性を評価した。この電気伝導性を4端針法で評価した。別途、同様に作成したネマチック秩序をもつ導電性高分子の電気伝導性を測定し、スメクチック秩序をもつ系と比較、考察した。その結果、スメクチック秩序をもつポリマーは結晶性および秩序性が高いことからネマチック秩序をもつポリマーと比べて高い電気伝導性を示すことを結論付けた。
フッ素をもつキラルインデューサーを合成し、これを用いてコレステリック液晶電解液を作成し、この中で電解重合を行い、キラルなポリマーを得た。
本年は円偏光緑レーザーに加えて円偏光赤色レーザーを照射しながら電解重合を行った。モノマーを変えレーザーに対する感受性を考察しながら実験を進めた。特にレーザーの照射位置や電解重合を行う際の電位の速度を一定にする、あるいは変化させながら行った。それぞれサンプルを変え、実験を行い、最適条件を求めた。
結晶中での電解重合を行い、種々の特徴的構造をもつポリマー薄膜を得た。この構造と重合条件を調べ、最適化を行った。

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

円偏光レーザーによる電解重合を行うための技術的な方法はほぼ確立した。また結晶内電解重合にも成功した。
さらにスメクチック液晶を用いて異方性をもつポリマーの合成を行った。

今後の研究の推進方策

円偏光レーザーによる絶対不斉重合には成功したが、その光学活性は弱い。この理由はレーザーの強度が低い可能性がある。またはレーザーに対する高い感受性をもつモノマーを用いることを試みる。また、波長の短い、紫外線レーザーを用い、同様に実験を行う。さらに光照射と液晶を組み合わせることを行う。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] Synthesis of a Terpene-Based New Chiral Inducer and Preparation of an Asymmetric Polymer2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Matsumura, Fan Yang, Hiromasa Goto
    • 雑誌名

      Polymers

      巻: 7 ページ: 147-155

    • DOI

      10.3390/polym7010147

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of new chiral inducer and preparation of semi-conducting polymer films showing fingerprint structure2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hayashi, Kohsuke Kawabata, Hiromasa Goto
    • 雑誌名

      International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy

      巻: 8 ページ: 6-12

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 液晶電解重合法を用いたキラルポリマーブレンド2015

    • 著者名/発表者名
      城智晃・後藤博正
    • 学会等名
      日本化学会 第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学 理工学部船橋キャンパス/薬学部
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] スメクチックA 液晶中の電解重合およびポリマーフィルムの表面構造に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      董九超・後藤博正
    • 学会等名
      日本化学会 第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学 理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Electrochemical Synthesis of Polythiophene Films in Cholesteric and Smectic Liquid Crystals2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki HAYASHI, Tomokazu ISEKI, and Hiromasa GOTO
    • 学会等名
      MRS 2014 Fall Meeting & Exhibit.
    • 発表場所
      Boston’s Hynes Convention Center and Sheraton Boston Hotel, Boston, USA
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
  • [学会発表] Magnetic Electrochemical Synthesis of Uniaxial Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Films in Smectic Liquid Crystal2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki HAYASHI, Kosuke Kawabata, Shigeki Nimori, and Hiromasa GOTO
    • 学会等名
      MRS 2014 Fall Meeting & Exhibit.
    • 発表場所
      Boston’s Hynes Convention Center and Sheraton Boston Hotel, Boston, USA
    • 年月日
      2014-11-30 – 2014-12-05
  • [学会発表] 液晶磁場電解重合による配向性導電性高分子の開発 (研究奨励賞,35歳以下))2014

    • 著者名/発表者名
      林宏紀、二森茂樹、後藤博正
    • 学会等名
      日本磁気科学会第9回年会
    • 発表場所
      高山市民文化会館、岐阜高山
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
  • [学会発表] スメクチック液晶溶媒を用いた磁場配向下液晶中電解重合による高異方性ポリマーフィルムの作製(ポスター賞)2014

    • 著者名/発表者名
      林 宏紀・川畑公輔・二森茂樹・後藤博正
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京)
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [学会発表] ボルネオールを用いた液晶不斉電解重合法による光学活性ポリエチレンジオキシチオフェンの合成2014

    • 著者名/発表者名
      松村 篤・楊帆・後藤博正
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京)
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [学会発表] イソロイシン骨格を有するインデューサーの合成と液晶電解重合法によるらせんポリマーの作製2014

    • 著者名/発表者名
      城 智晃・董 九超・王 傲寒・後藤博正
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京)
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [学会発表] スメクチック液晶磁場電解重合による一軸配向性ポリマーフィルムの作製2014

    • 著者名/発表者名
      林 宏紀・川畑 公輔・二森 茂樹・後藤 博正
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2014-09-25
  • [学会発表] Electrochemical polymerization in cholesteric liquid crystal by using a novel chiral dopant2014

    • 著者名/発表者名
      Jiuchao Dong, Kohsuke Kawabata, Hiromasa Goto
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Molecular Imprinting (MIP2014)
    • 発表場所
      Jiangsu University, Zhenjiang, China.
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
  • [学会発表] A new method for preparing P-N junction by using Electropolymerization2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kudo, Hiromasa Goto
    • 学会等名
      International Workshop on Science and Patents 2014
    • 発表場所
      University hall, Universtity of Tsukuba, Tsukuba
    • 年月日
      2014-09-05
  • [学会発表] lectrochemical Synthesis of High Anisotropic Polymer Films in Magnetically Aligned Smectic Liquid Crystal2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki HAYASHI, Kosuke KAWABATA, Shigeki NIMORI, Hiromasa GOTO 16) (Poster award)
    • 学会等名
      International Workshop on Science and Patents 2014
    • 発表場所
      University hall, University of Tsukuba, Tsukuba
    • 年月日
      2014-09-05
  • [学会発表] Synthesis of borneol-containing Chiral Inducers and Optically Active Poly(3,4-ethylenedioxythio-phene)2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Matsumura, Fan Yang and Hiromasa Goto
    • 学会等名
      International Workshop on Science and Patents 2014
    • 発表場所
      University hall, University of Tsukuba, Tsukuba
    • 年月日
      2014-09-05
  • [学会発表] Electrochemical polymerization in cholesteric liquid crystal by using a novel chiral dopant2014

    • 著者名/発表者名
      Jiuchao Dong, Kohsuke Kawabata, Hiromasa Goto
    • 学会等名
      International Workshop on Science and Patents 2014
    • 発表場所
      University hall, University of Tsukuba, Tsukuba
    • 年月日
      2014-09-05
  • [学会発表] Synthesis and Properties of Chiral Inducer of Liquid Crystal Using Isoleucine2014

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Jo, Jiuchao Dong, Aohan Wang, Hiromasa Goto
    • 学会等名
      International Workshop on Science and Patents 2014
    • 発表場所
      University hall, University of Tsukuba, Tsukuba
    • 年月日
      2014-09-05
  • [学会発表] Synthesis of Conjugated Polymer Film by Electrolytic Polymerization in Lyotropic Liquid Crystal2014

    • 著者名/発表者名
      Naoto Eguchi, Hiromasa Goto
    • 学会等名
      International Workshop on Science and Patents 2014
    • 発表場所
      University hall, University of Tsukuba, Tsukuba
    • 年月日
      2014-09-05
  • [学会発表] イソロイシンを用いた液晶電解重合法および得られたらせん構造を有するポリマーの表面観察2014

    • 著者名/発表者名
      城智晃,董九超,王傲寒, 後藤博正
    • 学会等名
      平成26年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
  • [学会発表] ボルネオールを用いたキラルインデューサーの合成と液晶不斉電解重合2014

    • 著者名/発表者名
      松村篤,楊帆,後藤博正
    • 学会等名
      平成26年度繊維学会年次大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京)
    • 年月日
      2014-06-11 – 2014-06-13
  • [学会発表] フッ素原子をもつダブルキラル型インデューサーを用いた液晶電解重合によるポリチオフェン誘導体の合成2014

    • 著者名/発表者名
      城 智晃・董 九超・王 傲寒・後藤 博正
    • 学会等名
      第63回高分子年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [学会発表] Synthesis and characterisation of novel thieno[3,2-b]thiophene-based chiral inducer and application in electrochemical polymerization2014

    • 著者名/発表者名
      Jiuchao Dong・Kohsuke Kawabata・Hiromasa Goto
    • 学会等名
      第63回高分子年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [学会発表] Synthesis of Optically Active Conjugated Polymers by Electrochemical Polymerization in Menthol-Containig Liquid Crystal2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hayashi・Tomokazu Iseki・Hiromasa Goto
    • 学会等名
      第63回高分子年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30

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公開日: 2016-05-27  

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