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2018 Fiscal Year Annual Research Report

pi-Figuration of Conjugated Polymer Ensemble

Planned Research

Project Areapi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions
Project/Area Number 26102009
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

竹内 正之  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (70264083)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高井 淳朗  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (90746728)
Project Period (FY) 2014-07-10 – 2019-03-31
Keywords共役系高分子 / 多次元集積化 / 超分子ポリマー
Outline of Annual Research Achievements

本研究の2つの柱である、(1)機能性分子・高分子の集合過程の制御(Intrinsic-π、Dynamic-π)、および(2)徹底的にπ造形された特異構造π共役系分子、高分子の開発(Intrinsic-π、Dynamic-π、Elastic-π)について、最終年度の平成30年度は以下の進展があった。(1) 高速AFMを用いることによりこれまで不明であった超分子ポリマーの伸長反応を可視化することに成功した。加えて、異種のモノマーからなるブロックコポリマーの界面での合成と反応による解離反応の促進の直接観測にも成功した。また、異種集合体の接合を指向した水素結合部位を4カ所有するポルフィリン分子の集積挙動を明らかとし、異種中心金属が挿入された誘導体からなるブロックコポリマーの合成に成功した。加えて、本研究遂行中に発見した新規な無触媒、定量的なアミン付加反応(クリック反応)部位を導入した新規なπ電子系分子を合成し、その集合過程の精査と、得られた超分子ポリマー上での反応ならびに反応に伴うモルフォロジー変化を明らかとした。昨年から進めていた新規なπ共役系候補分子の超分子ポリマー形成能と特異な集積構造の検討が行われ(A03班と協同)、この部分に関しては終了後も継続して検討を行う。(2)歪んだ二重結合を分子内に有する9,9’-ビフルオレニリデン誘導体に長鎖アルキル鎖を8箇所導入した化合物群を合成し、いずれも液晶相を与えることを明らかとした。合成した分子全てが室温を含む広い範囲でヘキサゴナルカラムナー相を与えることを見出し、その詳細な構造解析をA02班内協同研究として行った。加えてTime of Flight (TOF) 法を利用して、ヘキサゴナルカラムナー相におけるホール並びに電子移動度とその温度依存性を明らかにすることができた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (38 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (25 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 10 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Wurzburg(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      University of Wurzburg
  • [Int'l Joint Research] JNCASR Bangalore/CSIR-NIIST(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      JNCASR Bangalore/CSIR-NIIST
  • [Int'l Joint Research] Madrid Institute for Advanced Studies(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      Madrid Institute for Advanced Studies
  • [Journal Article] A self-recovering mechanochromic chiral π-gelator2019

    • Author(s)
      Kartha Kalathil K.、Nair Vishnu S.、Praveen Vakayil K.、Takeuchi Masayuki、Ajayaghosh Ayyappanpillai
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry C

      Volume: 7 Pages: 1292~1297

    • DOI

      10.1039/C8TC05159C

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A helically-twisted ladder based on 9,9′-bifluorenylidene: synthesis, characterization, and carrier-transport properties2018

    • Author(s)
      Xu Jinjia、Takai Atsuro、Bannaron Alisa、Nakagawa Takafumi、Matsuo Yutaka、Sugimoto Manabu、Matsushita Yoshitaka、Takeuchi Masayuki
    • Journal Title

      Materials Chemistry Frontiers

      Volume: 2 Pages: 780~784

    • DOI

      10.1039/c7qm00583k

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Spin-Active, Electrochromic, Solvent-Free Molecular Liquid Based on Double-Decker Lutetium Phthalocyanine Bearing Long Branched Alkyl Chains2018

    • Author(s)
      Zielinska Agnieszka、Takai Atsuro、Sakurai Hiroya、Saeki Akinori、Leonowicz Marcin、Nakanishi Takashi
    • Journal Title

      Chemistry - An Asian Journal

      Volume: 13 Pages: 770~774

    • DOI

      10.1002/asia.201800175

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Landscape of Charge Carrier Transport in Doped Poly(3-hexylthiophene): Noncontact Approach Using Ternary Combined Dielectric, Paramagnetic, and Optical Spectroscopies2018

    • Author(s)
      Tsutsui Yusuke、Okamoto Haruka、Sakamaki Daisuke、Sugiyasu Kazunori、Takeuchi Masayuki、Seki Shu
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      Volume: 9 Pages: 3639~3645

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.8b01465

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Amplified spontaneous emission in insulated polythiophenes2018

    • Author(s)
      Sun Chen、Mroz Marta Magdalena、Castro Smirnov Jos? Ra?l、L?er Larry、Hermida-Merino Daniel、Zhao Chunhui、Takeuchi Masayuki、Sugiyasu Kazunori、Cabanillas-Gonz?lez Juan
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry C

      Volume: 6 Pages: 6591~6596

    • DOI

      10.1039/c8tc01204k

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Block Supramolecular Polymer and Its Kinetically Enhanced Stability2018

    • Author(s)
      Jung Sung Ho、Bochicchio Davide、Pavan Giovanni M.、Takeuchi Masayuki、Sugiyasu Kazunori
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 140 Pages: 10570~10577

    • DOI

      10.1021/jacs.8b06016

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct Observation and Manipulation of Supramolecular Polymerization by High-Speed Atomic Force Microscopy2018

    • Author(s)
      Fukui Tomoya、Uchihashi Takayuki、Sasaki Norihiko、Watanabe Hiroki、Takeuchi Masayuki、Sugiyasu Kazunori
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 57 Pages: 15465~15470

    • DOI

      10.1002/anie.201809165

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis and Redox Behavior of a Sheathed Cross-Conjugated Polythiophene2018

    • Author(s)
      Sugiyasu Kazunori、Takeuchi Masayuki、Inoue Ryota、Shomura Ryo、Matsushita Yoshitaka
    • Journal Title

      Synlett

      Volume: 29 Pages: 2557~2561

    • DOI

      10.1055/s-0037-1611021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] π共役系分子および高分子の重なり方をデザインする『π造形科学』:酸化還元系を中心に2018

    • Author(s)
      名倉 和彦, 井上 亮太, 高井 淳朗, 杉安 和憲, 竹内 正之
    • Journal Title

      有機合成化学協会誌

      Volume: 76 Pages: 200~208

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 分子の形をデザインする:分子認識から分子集合体構築まで2019

    • Author(s)
      竹内正之
    • Organizer
      加藤・山崎記念寄付金特別講演会
    • Invited
  • [Presentation] Eliciting Unique Optical and Electronic Properties from SImple π-Systems2019

    • Author(s)
      A. TAKAI
    • Organizer
      日本化学会 第99春季年会
    • Invited
  • [Presentation] 電子受容性π共役分子へのアミン付加無触媒クリック反応2019

    • Author(s)
      実松 春樹, 高井 淳朗, 竹内 正之
    • Organizer
      日本化学会 第99春季年会
  • [Presentation] Archimedes’ spiral growth of supramolecular polymer2019

    • Author(s)
      N. Sasaki, M. Takeuchi, K. Sugiyasu
    • Organizer
      日本化学会 第99春季年会
  • [Presentation] Dynamic Behavior of Conjugated Molecules and Their Assemblies2019

    • Author(s)
      M.Takeuchi
    • Organizer
      The 2nd Southeast Asia Collaborative Symposium on Energy Materials
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Correlated Dynamic Motion of Bow-Shaped Molecule under Thermal Fluctuation2019

    • Author(s)
      K. Nagura, K. C. Naeem, M. Takeuchi
    • Organizer
      MANA International Symposium 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Facile Modulation of HOMO-LUMO Bandgaps in π-Systems by Novel Catalyst-Free Click Reaction2019

    • Author(s)
      A. Takai
    • Organizer
      A3 Joint Seminar 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Block Supramolecular Polymer and Its Kinetically Enhanced Stability2019

    • Author(s)
      S. H. Jung, M.Takeuchi, K. Sugiyasu
    • Organizer
      A3 Joint Seminar 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 精密超分子重合2018

    • Author(s)
      杉安和憲
    • Organizer
      第67回高分子学会年次大会
    • Invited
  • [Presentation] On-Demand Modulation of HOMO-LUMO Bandgaps in π-Conjugated Molecules and Polymers2018

    • Author(s)
      A. TAKAI
    • Organizer
      理研セミナー
    • Invited
  • [Presentation] π共役系ポリマーのπ造形科学2018

    • Author(s)
      竹内正之、杉安和憲、高井淳朗、名倉和彦
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
    • Invited
  • [Presentation] 長さの制御: 分子まかせか、人まかせか?2018

    • Author(s)
      竹内正之、杉安和憲、高井淳朗
    • Organizer
      第8回CSJ化学フェスタ2018
    • Invited
  • [Presentation] 電子受容性π共役分子と求核剤の無触媒反応に基づく分子材料およびポリマーの開発2018

    • Author(s)
      高井 淳朗, 竹内 正之
    • Organizer
      第67回高分子討論会
  • [Presentation] 分子化学の立場からの超分子集積化と自己組織化2018

    • Author(s)
      高井 淳朗
    • Organizer
      第12回自己組織化討論会
  • [Presentation] 動的挙動を示す分子の物性と自己組織化2018

    • Author(s)
      竹内正之、高井淳朗, 杉安和憲
    • Organizer
      RIKEN-NIMS 第2回マテリアルズイノベーションコアWorkshop
  • [Presentation] 弓型π共役系の光学特性と動的挙動2018

    • Author(s)
      名倉 和彦, Karattu Chali NAEEM, 竹内 正之
    • Organizer
      新学術領域研究 第5回π造形科学若手研究会
  • [Presentation] Transient Behavior of Supramolecular Assembly of Naphthalenediimide Triggered by Catalyst-Free Click Reaction2018

    • Author(s)
      Minghan TAN, 高井 淳朗, 竹内 正之
    • Organizer
      新学術領域研究 第5回π造形科学若手研究会
  • [Presentation] ビニル基を導入した電子受容性π共役分子とアミンの新奇クリック反応2018

    • Author(s)
      実松 春樹, 高井 淳朗, 竹内 正之
    • Organizer
      新学術領域研究 第5回π造形科学若手研究会
  • [Presentation] 弓型π共役分子の光物性と動的挙動2018

    • Author(s)
      名倉 和彦, Karattu Chali NAEEM, 竹内 正之
    • Organizer
      RIKEN-NIMS 第2回マテリアルズイノベーションコアWorkshop
  • [Presentation] 無触媒反応がおよぼすナフタレンジイミド超分子集積体の過渡的挙動2018

    • Author(s)
      Minghan TAN, 高井 淳朗, 竹内 正之
    • Organizer
      RIKEN-NIMS 第2回マテリアルズイノベーションコアWorkshop
  • [Presentation] ビニル基を導入した電子受容性π共役分子とアミンの新奇クリック反応2018

    • Author(s)
      実松 春樹, 高井 淳朗, 竹内 正之
    • Organizer
      RIKEN-NIMS 第2回マテリアルズイノベーションコアWorkshop
  • [Presentation] A supramolecular polymer that self-winds into Archimedes' spiral2018

    • Author(s)
      佐々木紀彦, 竹内正之, 杉安和憲
    • Organizer
      RIKEN-NIMS 第2回マテリアルズイノベーションコアWorkshop
  • [Presentation] Molecular self-assembly out of equilibrium2018

    • Author(s)
      K. Sugiyasu
    • Organizer
      101st Canadian Chemistry Conference and Exhibition
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Supramolecualr polymerization under kinetic control2018

    • Author(s)
      K. Sugiyasu
    • Organizer
      Symposium at the ASRC- CUNY
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Supramolecular Design of Conjugated Molecules and Polymers toward Functional Organic Materials2018

    • Author(s)
      M.Takeuchi
    • Organizer
      JNCASR seminar
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 分子機能化学グループwebsite

    • URL

      https://www.nims.go.jp/macromol/index.html

URL: 

Published: 2019-12-27  

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