分子認識能を有する共役高分子ナノ粒子・ナノファイバーに関する研究

具有分子识别能力的共轭聚合物纳米颗粒和纳米纤维的研究

• 批准号: 06J50402
• 负责人: 足立 直也
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J50402/
• 关键词: 親水性側鎖; 共役高分子; ゲル; 刺激応答性; 多分岐側鎖; ソフトマテリアル; 相互作用; 発光特性

π電子を高分子鎖上に持つ共役高分子は、光・電子・磁気機能を持つことから多くの研究が行われている。共役高分子の精密な分子設計および重合により、様々な共役高分子が合成され有機光・電子デバイスへの展開が図られている。本研究は、共役高分子間の相互作用の精密な制御および外部環境変化に伴う共役高分子間の凝集状態の変化による新規な刺激応答性共役高分子ソフトマテリアルの構築を目的として研究を行った。スルホン酸基・カルボン酸基・四級アンモニウム基などの親水性側鎖を導入することによる水溶性共役高分子が合成され、水中および膜中での発光特性および伝導性について検討が行われている。そこで、共役高分子間の相互作用を制御することを目的とし、親水性側鎖を持つ新規な共役高分子を合成した。次に、同様な共役高分子骨格を用いた共役高分子ゲルの調製と機能について検討を行った。共役高分子ゲルは、共役高分子鎖間を橋架けすることによって調製される。共役高分子ゲルにpH・光照射・温度変化・電場印可・化学物質の添加による刺激応答性を共役高分子ゲルに付与することができれば、感知・認識・運動などの機能を持つソフトマテリアルとなる。側鎖のデザインによる刺激応答性共役高分子ゲルの調製について検討を行った。今回スルホン酸基、カルボン酸基、水酸基を持つ3種類の共役高分子ゲルを合成することに成功した。これらのゲルは水中において主鎖高分子に由来する強い発光を示すことを確認できた。どのタイプのゲルも球状で大きさの平均が訳1μm程度であることが確認できた。スルホン酸基を持つゲルは温度に、カルボン酸基を持つゲルはpHに、水酸基を持づゲルは溶媒の変化に応答しゲルの体積、蛍光スペクトル等が変化することを観察することができた。このようなゲルは刺激応答性のソフトマテリアルとして期待できる。

聚合物链上带有π电子的共轭聚合物是许多研究的主题，因为它们具有光学、电子和磁功能。通过精确的分子设计和共轭聚合物的聚合，各种共轭聚合物已被合成并正在开发成有机光学和电子器件。本研究的目的是通过精确控制共轭聚合物之间的相互作用并随着外部环境的变化而改变共轭聚合物之间的聚集状态，构建一种新型的刺激响应性共轭聚合物软材料。通过引入磺酸基、羧酸基和季铵基等亲水性侧链合成了水溶性共轭聚合物，并研究了它们在水中和膜中的发光性能和电导率。因此，为了控制共轭聚合物之间的相互作用，我们合成了一种具有亲水侧链的新型共轭聚合物。接下来，我们研究了使用类似的共轭聚合物骨架的共轭聚合物凝胶的制备和功能。共轭聚合物凝胶是通过共轭聚合物链之间的交联来制备的。如果能够通过pH、光照射、温度变化、电场施加以及化学物质的添加赋予共轭聚合物凝胶刺激响应性，它将成为具有传感、识别和运动等功能的软材料。我们通过设计侧链研究了刺激响应性共轭聚合物凝胶的制备。这次，我们成功合成了三种具有磺酸基、羧酸基和羟基的共轭聚合物凝胶。已证实这些凝胶表现出源自水中主链聚合物的强发光。经证实，所有类型的凝胶均呈球形，平均尺寸约为1μm。可以观察到具有磺酸基团的凝胶对温度的变化作出响应，具有羧酸基团的凝胶对pH值作出响应，并且具有羟基基团的凝胶对溶剂的变化作出响应，并且凝胶体积、荧光光谱等发生变化。这种凝胶有望用作刺激响应软材料。

项目成果

Poly(p-phenylene vinylene)s Wrapped with 1,3,5-Phenylene-Based Rigid Dendrons

1,3,5-亚苯基刚性树枝包裹的聚（对亚苯基亚乙烯基）

• DOI: 10.1021/cm062913j
• 发表时间: 2007-05-01
• 期刊: Chemistry of Materials
• 影响因子: 8.6
• 作者: M. Kimura;Motoki Sato;Naoya Adachi;T. Fukawa;Emiko Kanbe;H. Shirai
• 通讯作者: H. Shirai