流動微小場におけるナノ及びマイクロスケール非平衡現象と結合した増強された自己集合能力【Powered by NICT】

Numata Munenori; Nogami Rie; Kitamura Akitomo

文献

J-GLOBAL ID：201802215228531175 整理番号：18A0477429

流動微小場におけるナノ及びマイクロスケール非平衡現象と結合した増強された自己集合能力【Powered by NICT】

Enhanced Self-Assembly Abilities Coupled with Nano- and Microscale Non-Equilibrium Phenomena in Flowing Microfields

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資料名：
巻： 4 号： 2 ページ： 175-182 発行年： 2018年
JST資料番号： W2531A ISSN： 2199-692X 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

速度論的に制御された自己集合体は,従来の超分子戦略を通して得られないユニークな超分子を生成する可能性がある。しかし,これはまだ多用途で信頼性のある方法の欠如のために化学者のための課題として残っている。動力学プロセスを制御するための直接的な方法は千自己集合分子の以上を取り巻く微小環境を変化させる自発的にすることである。マイクロフローチャネル中の流動溶液は速度論的に制御された自己集合のための場を提供することができる。今までのところ,この概念に基づいて,分子間相互作用がマイクロフローチャネルにおける迅速で均一な分子拡散環境下で強化されることを実証した。著者らが開発した自己集合系の一般性を示し,ここにするために,著者らは,モデルとしてペリレンビスイミド(PBI)染料の超分子重合を選択した。種々のアルキルスペーサ(C_n=3 4 5 6)を持つアミド付加PBI誘導体は理想的なモデルとして選択した。これらのPBIsはビスイミドエッジ(閉形式)での分子内水素結合を形成する可能性を持っている。注目すべきことに,PBI(C_n=3)の場合には,閉形式を末梢ドデシル基の立体障害のために自己集合に対して活性であり,一方非分子内水素結合(開放)型である自己組織化のための活性であった。PBI(C_n=3)の有効濃度は平衡濃度下で減少しなければならない。本論文を通して,筆者らはマイクロフロー場をPBIsの超分子重合プロセスに影響を与えることができるかどうかを調べた。凝集染料(α_agg)のモル分率は,従来のバイアルプロセスと比較してマイクロフロー場における劇的に増加することが分かった。特にPBI(C_n=3)のための,効果的な自己集合は低濃度でも達成された。同じ条件下で,自己集合をバイアルでは起こらなかった。さらに,凝集速度もマイクロフローで加速された。これらの結果は,核形成に必要な活性化エネルギーを減少させるための合理的原因である。言い換えれば,微小流場は核形成に対して活性化されたPBI(C_n=3)の局所濃度を上昇させた。本論文を通して,筆者らは非平衡場の観点から層流の重要性を強調した。第一に,効果的な超分子重合(核形成と伸長)に必須であると考えられる均一な分子拡散を引き起こす。添加では,層流自体-ミクロスケール非平衡現象は,予備的な超分子重合体を階層的集合体を形成することができた。これらの過程はマイクロフローチャネルに沿って発生した非常にした。Copyright 2018 Wiley Publishing Japan K.K. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

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重合反応一般 , 分子化合物

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