超分子リビング重合の開発

超分子活性聚合的进展

• 批准号: 14F04344
• 负责人: 相田 卓三
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14F04344/
• 关键词: 水素結合; 超分子; 高分子; 有機半導体

汎用的超分子連鎖重合法の開発に向け、今年度も研究を続けてきた。昨年度までに開発したトリフェニレン・ペリレンビスイミド・ポルフィリン・ヘキサフェニルベンゼンを利用した超分子重合に関する研究を論文にまとめるべく、実験条件の最適化を行った。分仕事に、異なる実験条件を用いていたが、可能な限り同一条件で行えるよう、最適化を行った。現在論文にまとめている段階である。また、上記の研究過程において、ポルフィリン誘導体を加熱する・冷却することにより超分子重合が進行する極めて稀有な系を見出すことに成功した。超分子ポリマー形成はエントロピー的に不利であり、加熱すると逆反応（脱重合）が進行するのが常識であった。今回超分子ポリマーにアルコールを共存させることで、LCSTと同様の原理で加熱により超分子重合が進行する初の例を発見した。アルコールがアミド基と水素結合を形成し、超分子ポリマーを脱重合する。しかしながら、その状態は多くのアルコールを１モノマーがトラップすることになり、エントロピー的に超分子ポリマー形成よりも不利である。その為、加熱することでアルコールが外れ、超分子ポリマーが形成された。一方、本系を冷却するとアルコール同士が水素結合によりクラスター化し、モノマーから外れることで超分子ポリマーが再形成することも見出した。すなわち、加熱・冷卻、どちらでも超分子重合が進行することを見出した。本系は本外国人特別研究員が筆頭著者としてnature chemistryに論文がacceptされた。

我们今年继续进行研究，为开发通用超分子链聚合方法的发展做准备。优化了实验条件，以总结使用Triphenylene，Perylenebisimide，Porphyrin和Hexaphenylbenzen的超分子聚合的研究，这些研究是在去年开发的。尽管用于分钟工作的不同实验条件，但进行了优化，以便可以在相同的条件下进行工作。目前正在将其编译为论文中。此外，在上述研究过程中，我们成功地发现了一个极为罕见的系统，在该系统中，超分子聚合通过加热和冷却卟啉衍生物而进行。众所周知，在熵方面，超分子聚合物的形成处于不利的水平，并且在加热时，反应反应（解聚）会进展。这次，我们发现了与LCST相同的原理通过加热进行的超分子聚合中共存酒精的第一个例子。酒精与酰胺组形成氢键，并将超分子聚合物解散。然而，该状态导致一个单体捕获许多醇，在形成超分子聚合物上的熵缺点。因此，通过加热去除酒精，并形成超分子聚合物。另一方面，还发现，当该系统冷却时，醇通过氢键聚集在一起，当它们从单体中取出时，将重新形成超分子聚合物。换句话说，发现超分子聚合通过加热和冷却而进行。该论文被大自然化学（Nature Chemistry）接受，外国特别研究人员为主要作者。