• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実績報告書

超分子相互作用を用いた温度応答性高分子システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26288054
研究機関北海道大学

研究代表者

佐田 和己  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80225911)

研究分担者 小門 憲太  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40600226)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード相分離 / 高分子化学 / 温度応答性高分子 / 水素結合 / 電荷移動錯体 / LCST
研究実績の概要

高分子/低分子(エフェクター)/溶媒の多成分系において、高分子とエフェクター分子間の超分子相互作用を利用した温度応答性高分子の分子設計の一般化とその機構解明を検討した。特にπ-π相互作用、配位結合、水素結合など多様な分子間相互作用を用い、さらに様々な媒質中で機能する温度応答性高分子や化学反応に応答するシステムの構築、ならびに光学活性なエフェクターを用いた光学活性な低分子に応答し、凝集・コンフォメーション変化を誘起する系に関して研究を進めている。
弱い分子間相互作用として、パーフルオロ化した芳香環をもつ高分子と通常の芳香環をもつエフェクターについて検討したが、LCST型相分離は実現せず、高分子とエフェクターの相互作用が弱すぎるためと思われる。高分子鎖の柔軟性と相互作用部位の協同性の評価としては、ポリビニルエーテル系およびメタクリル系高分子の合成を進めている。また、フッ素系溶媒に親和性の高いパーフルオロアルキル基をもつ尿素官能基をもつ高分子およびエフェクターの合成を進めている。また、尿素官能基を持つ高分子の分子認識部位の近傍に光学活性部位を導入し、キラルな化合物をエフェクターとして加えることで高分子の相分離を誘起することに成功したが、エフェクターの光学活性と高分子の光学活性部位のキラリティとの相関については、明確になっておらず、詳細の検討が必要となっている。また、化学反応については尿素官能基を持つ高分子の水素結合を利用し、ヘキサノールをエフェクターとする系において、エフェクターのTMSCNによるシリルエーテル化反応によって高分子のコンフォメーション変化が達成できた。つまり高分子の相分離を化学反応に誘起するシステムの構築に成功した。

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

高分子/低分子(エフェクター)/溶媒の多成分系において、高分子とエフェクター分子間の超分子相互作用を利用した温度応答性高分子の分子設計の一般化とその応用に向けて多方面に渡って研究が進行しており、化学反応に応答する新しいシステムの構築、光学活性なエフェクターを用いた光学活性な低分子に応答するシステムの構築は高分子化学の新しい側面を浮き彫りにできると思われる。また、高分子科学の基礎として相分離現象の理解に向けて、高分子鎖の柔軟性と相互作用部位の協同性の評価として複数の高分子鎖の合成を進めており、温度応答性評価が待たれる。さらにはフッ素溶媒中での高分子の温度応答性発言にむけての高分子のデザインと合成が進んでいる点も重要と思われる。

今後の研究の推進方策

フッ素溶媒中で機能する温度応答性高分子の合成、および高分子主鎖を変えた尿素官能基およびピレン官能基を持つ高分子の合成を中心に検討して、温度応答性高分子の分子デザインの理解を目指す。特に高分子鎖の柔軟性と相互作用部位の協同性の評価を目指す。応用としては化学反応によって誘起される高分子の相分離や高分子ブラシの構築に向けて検討を進める。

次年度使用額が生じた理由

平成27年3月に物品を納品済みであるが,本学の会計システムの仕様上,4月以降の支払となるため。

次年度使用額の使用計画

上記の理由によりすでに使用済みであり,使用予定はない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 超分子相互作用を駆使した新しい温度応答性高分子の開発2014

    • 著者名/発表者名
      佐田和己, 小門憲太
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 63 ページ: 844-846

  • [学会発表] 納谷昌実, 濱野芳美, 小門憲太, 佐田和己2015

    • 著者名/発表者名
      光学活性部位を導入した高分子の 低分子による温度応答性の制御
    • 学会等名
      日本化学会 第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] Rational Molecular Design of Thermo-Sensitive Polymers by Supramolecular Interaction2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuki SADA, Shogo AMEMORI, Yoshimi HAMANO, Kenta KOKADO
    • 学会等名
      IPC2014
    • 発表場所
      EPOCAL Tsukuba (Tsukuba)
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
  • [学会発表] 高分子自身は関与しない化学反応を利用した高分子のコンフォメーション制御2014

    • 著者名/発表者名
      濱野芳美・雨森翔悟・小門憲太・佐田和己
    • 学会等名
      第25回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-09
  • [学会発表] 低分子の化学反応あるいは熱刺激に共役した高分子のコンフォメーション変化2014

    • 著者名/発表者名
      濱野芳美・雨森翔悟・小門憲太・佐田和己
    • 学会等名
      第12回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2014-05-31 – 2014-06-01
  • [学会発表] 低分子の光二量化反応を利用した高分子溶液の相分離の誘起2014

    • 著者名/発表者名
      濱野芳美・雨森翔悟・小門憲太・佐田和己
    • 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
  • [図書] Synergy in Supramolecular Chemistry2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Iseda, Shogo Amemori, Kenta Kokado, Kazuki Sada
    • 総ページ数
      75-90
    • 出版者
      Taylor & Francis

URL: 

公開日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi