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2015 年度 実績報告書

金属架橋カプセルを活用した重合開始剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26620041
研究機関東京工業大学

研究代表者

吉沢 道人  東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (70372399)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード金属 / 芳香環 / 分子カプセル / 重合開始剤 / ポリマー
研究実績の概要

本研究の目的は、分子カプセルに重合開始剤を内包することで、高い安定性と利便性を兼ね備えた機能性試薬を開発することである。その戦略として、多環芳香族骨格で囲まれたナノ空間を有する金属架橋カプセルに汎用的な光重合開始剤AIBNを内包することで、その光に対する安定性を高めるとともに、外部刺激に応答した開始剤の放出により、高効率な重合反応を達成する。すなわち、分子カプセルを活用した新重合開始剤を作製する。以下に本年度の研究成果の概略を述べる。

1.光ラジカル重合開始剤の内包と安定化:昨年度の成果を基に、種々のAIBN誘導体を用いて内包による安定化を調査した。その結果、長鎖のラジカル開始剤のAMMBNも分子カプセルに定量的に内包され、この際、光照射だけでなく加熱に対してもAMMBNは顕著に安定化されることが明らかになった。通常、AMMBNは室温でも徐々に分解するが、カプセル内のAMMBNは50℃の加熱条件でも長時間、安定に存在することをNMRおよびMS測定で明らかにした。また、X線結晶構造解析の結果、1分子のAMMBNはカプセル空間を完全に占有し、分子カプセルの多環芳香族骨格からの圧縮効果により、熱的に安定化されたと考えられる。

2.外部刺激による開始剤の放出と重合反応:分子カプセルに内包されたラジカル重合開始剤を単離し、それをオレフィン(MMA)の入った有機溶媒に加えることで、AMMBNは自発的にカプセル内から放出された。その状態で、その溶液を光照射または加熱することで、高収率・高分子量分散のポリマー(poly-MMA)を得ることに成功した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Highly Fluorescent Host-Guest Complexes with Tunable Color upon Encapsulation2015

    • 著者名/発表者名
      M. Yamashina, M. Sartin, Y. Sei, M. Akita, S. Takeuchi, T. Tahara, M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 ページ: 9266-9269

    • DOI

      10.1021/jacs.5b06195

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Well-defined Aqueous Nanoassemblies from Amphiphilic meta-Terphenyls and Their Guest Incorporation2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Okazawa, K. Kondo, M. Akita, M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 6 ページ: 5059-5062

    • DOI

      10.1039/C5SC01545F

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A V-Shaped Polyaromatic Amphiphile: Solubilization of Various Nanocarbons in Water and Enhanced Photostability2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kondo, M. Akita, T. Nakagawa, Y. Matsuo, M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 21 ページ: 12741-12746

    • DOI

      10.1002/chem.201501414

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyaromatic Molecular Tubes with a Subnanometer Pore and the Guest-Induced Emission Enhancement Behavior2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hagiwara, M. Otsuki, M. Akita, M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 51 ページ: 10451-10454

    • DOI

      10.1039/C5CC02931G

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic Expansion of an M2L4 Coordination Capsule: Host Capability and Frame Rearrangement2015

    • 著者名/発表者名
      M. Yamashina, T. Yuki, Y. Sei, M. Akita, M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 21 ページ: 4200-4204

    • DOI

      10.1002/chem.201406445

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polyaromatic Nanocapsules Displaying Aggregation-Induced Enhanced Emissions in Water2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Okazawa, K. Kondo, M. Akita, M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 137 ページ: 98-101

    • DOI

      10.1021/ja511463k

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Aqueous Molecular Tube with Polyaromatic Frameworks Capable of Binding Fluorescent Dyes2015

    • 著者名/発表者名
      K. Hagiwara, M. Akita, M. Yoshizawa
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 6 ページ: 259-263

    • DOI

      10.1039/C4SC02377C

    • 査読あり
  • [雑誌論文] アントラセンを活用した分子集合体の新展開2015

    • 著者名/発表者名
      近藤 圭・岡澤佑允・吉沢道人
    • 雑誌名

      液晶,

      巻: 19 ページ: 182-191

  • [雑誌論文] ラジカル開始剤のカプセル化 =耐光性および耐熱性の向上=2015

    • 著者名/発表者名
      山科雅裕・吉沢道人
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 6 ページ: 1-4

  • [学会発表] アントラセン環を有する金属架橋カプセル:ベンゼン環およびキサンチン環上のメチル基認識2015

    • 著者名/発表者名
      ○松野 匠・山科雅裕・清 悦久・吉沢道人・穐田宗隆
    • 学会等名
      第5回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-13 – 2015-10-15
  • [学会発表] アントラセン環を有する金属架橋カプセル:キサンチン類のメチル基認識2015

    • 著者名/発表者名
      ○松野 匠・山科雅裕・清 悦久・吉沢道人・穐田宗隆
    • 学会等名
      第26回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(愛媛県・松山市)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-26
  • [学会発表] アントラセン環を有する金属架橋カプセル:蛍光分子の内包と光物性2015

    • 著者名/発表者名
      ○山科雅裕・Matthew M. Sartin・竹内佐年・田原太平・吉沢道人・穐田宗隆
    • 学会等名
      第65回錯体化学討論会
    • 発表場所
      奈良女子大学(奈良県・奈良市)
    • 年月日
      2015-09-21 – 2015-09-23
  • [学会発表] Construction of Supramolecular Nanospaces Encircled by Multi-Anthracene Panels2015

    • 著者名/発表者名
      吉沢道人
    • 学会等名
      International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry (ISMSC-2015)
    • 発表場所
      Strasbourg(France)
    • 年月日
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アントラセン環を有する金属架橋カプセル:カフェインの選択的内包2015

    • 著者名/発表者名
      ○松野 匠・山科雅裕・清 悦久・吉沢道人・穐田宗隆
    • 学会等名
      第13回 ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学 川内北キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-06-06 – 2015-06-07
  • [備考] 穐田・吉沢研究室ホームページ

    • URL

      http://www.res.titech.ac.jp/~smart/smartj.html

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公開日: 2017-01-06  

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