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らせん状導電性高分子ナノワイヤー/多糖複合体

国内特許コード P110003463
整理番号 B18P20
掲載日 2011年6月21日
出願番号 特願2005-059838
公開番号 特開2006-241334
登録番号 特許第4761794号
出願日 平成17年3月4日(2005.3.4)
公開日 平成18年9月14日(2006.9.14)
登録日 平成23年6月17日(2011.6.17)
発明者
  • 新海 征治
  • 水 雅美
  • 李 春
  • 沼田 宗典
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
  • 三井製糖株式会社
発明の名称 らせん状導電性高分子ナノワイヤー/多糖複合体
発明の概要

【課題】 水溶液中に単分散化した導電性高分子ナノワイヤーを形成させる新しい技術を提供する。
【解決手段】 一本鎖のβ-1,3-グルカン(例えばシゾフィラン)を含有する非プロトン性極性溶媒溶液と水溶性導電性ポリマーの水溶液を混合することにより、β-1,3-グルカンの疎水性内部空間に導電性ポリマーのナノワイヤーを取り込んだ状態の複合体が生成する。導電性ポリマーの好適な例として4級アンモニウム化修飾基を有するポリチオフェンを用い、また、非プロトン性極性溶媒としてはジメチルスルホキシドを用いるのが好ましい。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


導電性ポリマーとして知られているポリチオフェンは、特異的なπ電子系の非局在化を特徴とする分子性のワイヤーを形成し、分子エレクトロニクス、シグナル増幅などの機能が期待されている物質である。また、このポリマーはコンフォメーションの変化に応じて多彩な色調変化を示すことも特徴である。ポリチオフェンそのものは一次元状のポリマーとなるが、凝集性が強く溶液あるいは固体状態において1本のワイヤーとして存在することは困難である。



ポリチオフェンそのものの機能を材料として引き出すためには、孤立分散化させることが重要であり、この観点から、これまで1本のポリチオフェン鎖を孤立分散化させる方法が研究・提案されている。その方法の一つに、剛直な環状分子の内部にポリチオフェンを取り込ませる手法がある。

【非特許文献1】J. Buey, T.M. Swager, Angew. Chem. Int. Ed., 39, 608(2000)

【非特許文献2】J.-P.Sauvage, J.-M. Kern, G. Bidan, B. Divisia-Blohorn, P.-L. Vidal, New J. Chem., 26,1287(2002)

【非特許文献3】F. Cacialli, et al. Nat. Mater., 1, 160(2002)

【非特許文献4】J. J. Michels, M. J. O’Connell, P. N. Taylor, J. S. Wilson, F.Cacialli, H. L. Anderson, Chem. Eur. J., 9, 6167(2003)



また、立体的に嵩高い置換基(デンドリマー)などを共有結合的にポリマー主鎖に導入する方法が試みられている。

【非特許文献5】R. E. Martin,F. Diederich, Angew. Chem. Int. Ed. 38, 1350(1999)

【非特許文献6】S. Hecht, J.M. J. Frechet, Angew. Chem. Int. Ed., 40, 74(2001)

【非特許文献7】T. Sato,D.-L. Jiang, T. Aida, J. Am. Chem. Soc., 121, 10658(1999)



ポリチオフェンにおける隣り合わせのチオフェン環は、共役安定化のために固体状態では同一平面上に存在する傾向があるが、特にポリマー間の相互作用が存在しない溶液中ではランダムコイル状態として存在すると考えられる。ポリピロールなど他の導電性ポリマーについても同様である。もし、そのようなポリマーのコンフォメーションが変化し、一定方向に捩れ、らせん構造をとるようになると、ポリチオフェンの性状(色調、凝集性など)に変化が生じる。一般に生体物質がキラリティを有していることを勘案すると、キラリティを付与されたナノマテリアルは、ナノバイオの領域で新たな利用価値が生まれることも期待される。しかしながら、導電性ポリマーにそのようなキラリティを付与する技術の開発については、ほとんど見当たらない。

産業上の利用分野


本発明は、ナノテクノロジーの分野に属し、詳細には、キラルならせん状導電性高分子のナノワイヤーとβ-1,3-グルカンとから成る水溶性複合体、およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
らせん状導電性高分子のポリマー鎖がβ-1,3-グルカンの内部に包接されていることを特徴とする高分子ナノワイヤー/多糖水溶性複合体であって、前記β-1,3-グルカンが、シゾフィラン、スクレログルカンまたはレンチナンから選ばれたものであり、前記導電性高分子が下記の式(I)で表される繰り返し単位を有するポリチオフェンの誘導体であることを特徴とする複合体。
【化学式1】
産業区分
  • 高分子化合物
  • 導電材料(抵抗)
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005059838thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) SORST 平成13年度採択課題
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