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2022 年度 実績報告書

重合した光異性化分子の集積構造形態変化を用いた発動分子システム

公募研究

研究領域発動分子科学:エネルギー変換が拓く自律的機能の設計
研究課題/領域番号 21H00396
研究機関京都大学

研究代表者

東口 顕士  京都大学, 工学研究科, 講師 (90376583)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
キーワード超分子構造体 / 光反応 / ジアリールエテン / 重合
研究実績の概要

光応答性ジアリールエテンをコアに有する両親媒性分子は水中で超分子構造体を形成し、光照射に伴い可逆な形態変化を示す。親水鎖のLCST転移に基づく不連続相転移に基づいた変形であるため、単なる屈曲などではなく例えばファイバーと球状構造の間での変形など、大幅な形態変化を可能とする。このときナノメートルサイズの構造は分子の全体形状や相互作用の異方性に依存することがわかっており、球状ミセルや棒状ミセル、二分子膜などが得られている。厚み方向のサイズは、疎水部を内側に向けた二分子層に基づき10ナノメートル程度であるが、全体としては数百nm程度のサイズである。サンプリング条件次第で、光学顕微鏡で見える1マイクロメートル以上のサイズに成長させることも可能である。すなわち光による変形を行う際、条件によっては超分子構造体が崩壊してサイズが小さくなることもあり、発動分子として考えた際、大きなデメリットである。
本研究では超分子構造体の疎水部末端にビニル基を導入しエラストマー化することで、光誘起LCST転移を繰り返しても会合体の微細化や両親媒性ジアリールエテンの溶解が起こらず、安定した繰り返し変形が起きることを目指した。ビニル基を有する化合物を評価したところ、モノマー状態と重合後、いずれにおいても球状の超分子構造体を形成し、LCST転移も示した。さらに重合した場合には繰り返し膨張・収縮を示した。目指していたのは異方的形状を有する超分子構造体の屈曲であり、それについては期間内に達成できておらず今後も研究を続行する。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 二箇所にビニル基を有する両親媒性ジアリールエテンの架橋型超分子構造体の形態解析2023

    • 著者名/発表者名
      吉川陽大・並河篤・東口顕士・松田建児
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会

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公開日: 2023-12-25  

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