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Sakai, Hiroki ; Kuroda, Kosuke ; Tsukegi, Takayuki ; Ogoshi, Tomoki ; Ninomiya, Kazuaki ; Takahashi, Kenji ; 黒田, 浩介 ; 生越, 友樹 ; 仁宮, 一章 ; 髙橋, 憲司
概要:
金沢大学理工研究域生命理工学系<br />Lignin is a renewable resource, but it is also considered a waste or a very-low-value material. Her
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ein, we propose a lignin-derived compatibilizing agent as an alternative to the current compatibilizing agents. We prepared a polypropylene-based carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) with butylated lignin (C4 lignin). Upon the addition of C4 lignin, the dispersion of carbon fiber into the matrix, and the adhesion between the carbon fiber and the matrix were greatly improved. As a result, the tensile strength of the CFRP prepared with C4 lignin was greater than that of the CFRP without lignan lignin (37.1 compared to 40.2 MPa). This value is close to that of CFRPs prepared with maleic anhydride-modified polypropylene (40.9 MPa), an existing compatibilizing agent. C4 lignin is a promising candidate for biomass-derived compatibilizing agents for polypropylene-based CFRPs.<br />Embargo Period 6 months<br />This paper has supplementary information.
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Sakai, Hiroki ; Kuroda, Kosuke ; Muroyama, Shiori ; Tsukegi, Takayuki ; Kakuchi, Ryohei ; Takada, Kenji ; Hata, Ayano ; Kojima, Ryosuke ; Ogoshi, Tomoki ; Omichi, Masaaki ; Ninomiya, Kazuaki ; Takahashi, Kenji ; 黒田, 浩介 ; 生越, 友樹 ; 仁宮, 一章 ; 髙橋, 憲司
概要:
金沢大学理工研究域生命理工学系<br />As an alternative to petroleum-based compatibilizing agents, we developed lignin derivatives for co
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mpatibilizing agents of carbon fiber-reinforced plastics that have thermoplasticity. In this study, alkyl chains were introduced into alkali lignin at various ratios to optimize the compatibility of the lignin derivatives with both polypropylene and carbon fiber. The interfacial shear strength between the two materials was improved from 8.2 to 17.2 MPa by mixing with the optimized lignin derivative. The value is comparable to that achieved with a typical petroleum-based compatibilizing agent (18.3 MPa).<br />Embargo Period 6 months<br />This paper has supplementary information.
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Asakawa, Hitoshi ; Matsui, Sayaka ; Trinh, Quang Than ; Hirao, Hajime ; Inokuma, Yasuhide ; Ogoshi, Tomoki ; Tanaka, Saki ; Komatsu, Kayo ; Ohta, Akio ; Asakawa, Tsuyoshi ; Fukuma, Takeshi ; 淺川, 雅 ; 生越, 友樹 ; 太田, 明雄 ; 淺川, 毅 ; 福間, 剛士
概要:
金沢大学理工研究域物質化学系<br />The self-assembly of organic molecules at the surface of highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) i
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s a promising process for constructing molecular-scale architectures. However, selectable organic molecules are generally restricted to two-dimensional molecules with planar Ï-conjugated structures and alkyl chains. We herein present the formation of self-assembled monolayers of tetrakis(4-ethynylphenyl)methane (TEPM) having a three-dimensional (3D) tetrapod geometry on HOPG, which was achieved by utilizing a simple spin-coating method. The arrangements of TEPM molecules in the monolayers were investigated using frequency-modulation atomic force microscopy (FM-AFM). The resulting subnanometer-resolution FM-AFM images revealed that the TEPM molecules formed linear rows with a periodicity of 0.85 nm oriented in a parallel configuration but with two alternating intervals of 0.7 and 1.0 nm. Moreover, the TEPM monolayers were classified into two chiral types with a relationship of mutual mirror-image symmetry, according to the observed molecular arrangements. Our results demonstrate the capability of TEPM molecules to act as 3D building blocks for the design of molecular-scale architectures at interfaces. Copyright © 2020 American Chemical Society.
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生越, 友樹 ; Ogoshi, Tomoki
概要:
京都大学 / 金沢大学理工研究域物質化学系<br />本研究では、構造が明確な直鎖状フェノール性高分子の合成に成功した。第一に位置選択的なメチレン結合の開裂を伴う超原子価ヨウ素によるユニットの酸化により、直鎖状フェノール性高分子の合成に成功
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した。第二に多価フェノール化合物の分子構造を設計し、直鎖状フェノール性高分子の合成に成功した。得られた直鎖状フェノール性高分子の光学特性について検討したところ、空間的にπ共役系が拡張することで、蛍光発光を示すことが分かった。<br />In this study, we successfully synthesized linear phenolic polymers. First, we produced linear phenolic polymers by position selective cleavage of methylene bridges between phenolic units by oxidation. Second, linear phenolic polymers were obtained by designing phenolic monomers to inhibit the formation of three dimensional phenolic polymers. The obtained phenolic polymer network showed very interesting fluorescence property in solid and solution states.<br />研究課題/領域番号:26620097, 研究期間(年度):2014-04-01 – 2016-03-31
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生越, 友樹 ; Ogoshi, Tomoki
概要:
金沢大学理工学域物質科学系<br />長鎖アルキル基は、アルキル鎖間でスタッキングにより配向するため、分子の配列化を促進するには有効である。しかし、これまでに合成されたPillar[n]areneでは、アルキル鎖の長さが十分ではなく（最長で
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ペンチル基C5）、Pillar[n]areneの分子配向を促進するには十分な長さを有してはいなかった。そこで、六角形のPillar[6]areneを並べる新たな手法として、本研究では長鎖アルキル基を導入したPillar[6]areneを合成し、その分子配列をPXRDから確認した。その結果、アルキル鎖長が長くなるにつれ、明確な二次元ヘキサゴナル構造を形成することが分かった。またアルキル鎖長が長くなると、ヘキシル鎖(C6)までは融点が低下し、その後に融点が上昇するという現象が見られた。C6を有するPillar[6]areneは、その融点が40度程度であり、一度融解すると、室温においては長時間結晶化しないということが分かった。そこで、液体状態のC6を有するPillar[6]areneの温度変化XRD測定を行った。その結果、（001）面に由来するピークが6度付近に、πスタックに由来するピークが20度付近に確認された。液体状態においても配向性を有しており、構造性液体であることが分かった。液体状態のC6を有するPillar[6]areneの蒸気吸着特性について調べた。その結果、Pillar[6]areneの空孔サイズに適したシクロヘキサン蒸気を吸着すると、液体から固体へと状態変化が起こることが分かった。シクロヘキサン蒸気が空孔内部に取り込まれることが、状態変化を起こすスイッチになることが分かった。<br />研究課題/領域番号:15H00990, 研究期間(年度):2015-04-01 – 2017-03-31
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生越, 友樹 ; Ogoshi, Tomoki
概要:
本研究では、スレッディング法による[2]ロタキサンの合成を行った。その結果、ピラー[n]アレーンのバルク液体中に嵩高い末端を有する軸分子を混合し、加熱を行うのみで[2]ロタキサンを形成できることを見出した。輪成分であるピラー[5]アレーンと
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軸分子との効率的なロタキサン形成に基づき、2つのステーションを異なる長さ・種類のリンカーで連結した[2]ロタキサンを合成した（図4）。得られた[2]ロタキサンについて、鎖長・種類の違いに基づく輪成分のステーション間を移動する速度について検討したところ、シャトリング速度はスペンサーの長さに依存しないことが分かった。<br />A pillar[5]arene-based pseudo[2]rotaxane was synthesized using a slippage method by only heating an axle with bulky valine derivative ends in a cyclic host liquid, which is liquid at room temperature. The pseudo[2]rotaxane synthesized in a CHL can be converted back to the starting components, i.e., the pillar[5]arene wheel and the axle, by heating in a solvent.For a series of neutral [2]rotaxanes consisting of a pillar[5]arene ring and axles possessing two stations separated by flexible spacers of different lengths, the free energies of activation for the ring shuttling between the stations were found to be independent of the spacer length.<br />研究課題/領域番号:15KK0185, 研究期間(年度):2016-2018<br />出典：「バルク系ホスト－ゲスト化学が拓く次世代超分子マテリアルの創成(国際共同研究強化)」研究成果報告書 課題番号15KK0185（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-15KK0185/15KK0185seika/）を加工して作成
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生越, 友樹 ; Ogoshi, Tomoki
概要:
金沢大学新学術創成研究機構ナノ生命科学研究所<br />本研究では、構造が明確な直鎖状フェノール性高分子の合成に成功した。第一に位置選択的なメチレン結合の開裂を伴う超原子価ヨウ素によるユニットの酸化により、直鎖状フェノール性高分子の合成に成
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功した。第二に多価フェノール化合物の分子構造を設計し、直鎖状フェノール性高分子の合成に成功した。得られた直鎖状フェノール性高分子の光学特性について検討したところ、空間的にπ共役系が拡張することで、蛍光発光を示すことが分かった。<br />In this study, we successfully synthesized linear phenolic polymers. First, we produced linear phenolic polymers by position selective cleavage of methylene bridges between phenolic units by oxidation. Second, linear phenolic polymers were obtained by designing phenolic monomers to inhibit the formation of three dimensional phenolic polymers. The obtained phenolic polymer network showed very interesting fluorescence property in solid and solution states.<br />研究課題/領域番号:26620097, 研究期間(年度):2014-04-01 - 2016-03-31
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生越, 友樹 ; Ogoshi, Tomoki
概要:
金沢大学新学術創成研究機構ナノ生命科学研究所<br />本研究では溶媒を用いないバルク系でのホスト－ゲスト化学の開拓を目的とした。1）バルクホスト－ゲストシステムにより蛍光色がスイッチング可能な液体発光材料の開発や、2）面性キラリティー機能
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を付加した環状ホスト液体の開発さらに3）枝分かれ構造を有するアルキル鎖をPillar[5]arene骨格に導入することで、疎水性ゲスト分子を溶解可能な環状ホスト液体の合成を行った。<br />In this study, we constructed new supramolecular assemblies based on host-guest chemistry in bulk state. First, we developed switchable luminescence liquid based on bulk state host-guest chemistry. Second, we developed chiral macrocyclic liquid and hydrophobic macrocyclic liquid based on versatile functionality of pillar[n]arenes.<br />研究課題/領域番号:25708022, 研究期間(年度):2013-04-01 - 2016-03-31
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生越, 友樹 ; Ogoshi, Tomoki
概要:
軸分子となるビオロゲンポリマーの高分子量化を試みた。しかし、カチオン反応の反応性が低いためか、得られたポリマーは繰り返しユニットが8-10程度のオリゴマーしか得ることができなかった。そこで、主鎖をポリTHFへと変更し、ポリロタキサンの合成を
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試みた。その結果、液体であるトリエチレンオキシド鎖導入Pillar[5]areneに軸分子を混合し、キャッピング反応を行うことで、ポリロタキサンを得ることに成功した。イオン性基を含有していないPillar[5]areneからなるポリロタキサンの初めての合成例である。<br />We firstly tried to synthesize viologen polymers with high molecular weights. However, due to the low reactivity of the cationic reaction, the degree of polymerization (DP) was found to be 8-10. Thus, we synthesized the other pillar[5]arene-based polyrotaxanes containing polyTHF. By capping polyTHF end groups with bulky stoppers in liquid pillar[5]arene carrying 10 triethylene oxide chains, new nonionic polyrotaxanes consisting of polyTHF and pillar[5]arene wheels carrying 10 triethylene oxide chains could be synthesized.<br />研究課題/領域番号:23655210, 研究期間(年度):2011-2012
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生越, 友樹 ; Ogoshi, Tomoki
概要:
パラ位連結環状ホスト分子であるPillar[5]areneと、Pillar[5]areneの空孔内部に取り込まれるビオロゲンを連結したビオロゲンポリマーを混合したところ、ビオロゲンポリマーを軸、Pillar[5]areneを輪成分としたポリ
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擬ロタキサンを得ることができた。末端を嵩高いアダマンチル基で封鎖することにより、ポリロタキサンを得ることにも成功した。さらに、Pillar[5]areneの分子間水素結合を利用することで、自己組織的にチューブ構造を形成することを見出した。<br />New polyrotaxane composed of pillar[5]arene and viologen polymer was successfully prepared with extremely high yield by capping the chain ends with adamantyl moieties. We also prepared organo-nanotubes from pillar[5]arene molecules via inter-molecular hydrogen bonding between the molecule
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