本文へスキップ

立命館大学 総合科学技術研究機構 赤木研究室

研究活動Research

 研究概要


キラル液晶を用いた不斉反応場を構築し、階層性が制御された巨視的配向やスパイラル状
などの特異な構造や形態をもつ導電性・発光性・液晶性共役ポリマーを創成している。


次代の電子・光機能ポリマー材料および外部摂動応答性ポリマー材料を開発するとともに、「共役ポリマーと液晶が融合した新しい学域の創成」を目指している。


分野:パイ共役系高分子化学・液晶物質化学・らせん構造制御・超階層制御

 研究テーマ


  • Research 1
    不斉液晶場でのらせん共役ポリマーの合成と超階層構造制御



  • Research 2
    自己組織化や液晶性を有する共役ポリマーの合成と円偏光発光特性




  • Research 3
    液晶にキラリティを誘起するキラルドーパントの開発




  • Research 4
    らせん状芳香族共役ポリマーの階層的自己組織化




  • Research 5
    電界または光応答性共役ポリマーの合成と電場・光スイッチング機能



 最近の代表的な論文

  2021年
1 Helical Network Polymers Embodying High Dissymmetry Factors in Circularly Polarized Luminescence: Photocrosslinking Polymerization of Acrylate Derivatives in Chiral Smectic Liquid Crystals
  Yamamoto, H.; Inagaki, T.; Park, J.; Yoshida, S.; Kaneko, K.; Hanasaki, T.; Akagi, K. Macromolecules 2021, 54, 8977-8986. DOI: 10.1021/acs.macromol.1c01146

  2020年 
2 Photoinvertible Chiral Liquid Crystal that Affords Helicity-Controlled Aromatic Conjugated Polymers
  Yoshida, S.; Morikawa, S.; Ueda, K.; Hidaka, M.; Kaneko, K.; Kaneko, K.; Hanasaki, T.; Akagi, K. Adv. Opt. Mater. 2020, 8, 2000936. DOI: 10.1002/adom.202000936
   
1 Chiral Reaction Field with Thermally Invertible Helical Sense that Controls the Helicities of Conjugated Polymers
  Akagi, K.; Yamashita, T.; Horie, K.; Goh, M.; Yamamoto, M. Adv. Mater. 2020, 32, 1906665 (1-8). DOI: 10.1002/adma.201906665
   
  2019年
2 Interdisciplinary Chemistry Based on Integration of Liquid Crystals and Conjugated Polymers - Development and Progress
  Akagi, K. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2019, 92, 1509-1655. DOI:10.1246/bcsj.20190092
   
1 Chiral Liquid-Crystalline Ionic Liquid Systems Useful for Electrochemical Polymerization that Affords Helical Conjugated Polymers
  Yamakawa, S.; Wada, K.; Hidaka, M.; Hanasaki, T.; Akagi, K. Adv. Funct.Mater. 2019, 29, 1806592-1806608. DOI: 10.1002/adfm.201806592 
   
  2018年
4 Conjugated Polymer-based Carbonaceous Films as Binder-free Carbon Electrodes in Supercapacitors
  Matsushita, S.; Yan, B.; Matsui, T.; Kim, J. D.; Akagi, K. RSC Adv. 2018, 8, 19512-19523. DOI: 10.1039/C8RA00267C
 
3 Low-Density Graphite Films Prepared from Iodine Doped Enzymatically Synthesized Amylose Films as Carbonization Precursors
  Yan, B.; Matsushita, S.; Suzuki, S.; Kitamura, S.; Kaiho, T.; Akagi, K. Carbhydr. Polym. 2018, 196, 332-338. DOI: 10.1016/j.carbpol.2018.05.050
 
2 Circularly Polarized Luminescence of Helically Assembled Pyrene π-Stacks on RNA and DNA Duplexes
  Nakamura, M.; Ota, F.; Takada, T.; Akagi, K.; Yamana, K. Chirality. 2018, 30, 602-608.
DOI: 10.1002/chir.22838
 
1 Probing Variable Range Hopping Lengths by Magneto Conductance in Carbonized Polymer Nanofibers
  Kim, K. H.; Avila, S. L.; He, H.; Kang, H.; Hong, S. J.; Park, M.; Eklöf, J.; Poulsen, K. M.; Matsushita, S.; Akagi, K.; Kubatkin, S.; Park, Y. W. Sci. Rep. 2018, 8, 4948-4955. DOI:10.1038/s41598-018-23254-0
   
  2017年
4 Preparation of 2D Carbon Materials by Chemical Carbonization of Cellulosic Materials to Avoid Thermal Decomposition
  Kyotani, M.; Hiratani, K.; Okada, T.; Matsushita, S.; Akagi, K.Global Challenges 2017, 1, 1700061-1700068. (Back Cover) DOI: 10.1002/gch2.201700061
   
3 Electrochromically and Photochromically Controllable Multifunctional OligoEDOT Derivatives 
  Matsushita, S.: Jeong, Y. S.; Okada, Y.; Hayasaka, H.; Akagi, K. Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1700929-1700936. DOI: 10.1002/adfm.201700929. 
   
2 Aligned Carbon and Graphite Fibers Prepared from Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Single Crystals Synthesized by Solid-State Polymerization and Their Supercapacitor Performance
  Yan, B.; Matsushita, S.; Akagi, K.
J. Mater. Chem. C, 2017, 5, 3823-3829. DOI: 10.1039/c7tc00709d
   
1 Chiroptical Resolution and Thermal Switching of Chirality in Conjugated Polymer Luminescence via Selective Reflection using a Double-Layered Cell of Chiral Nematic Liquid Crystal
  Yan, J.; Ota, F.; San Jose, B. A.; Akagi, K.
Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1604529-1604539. DOI: 10.1002/adfm.201604529.
   
  2016年
5 Apparent Power Law Scaling of Variable Range Hopping Conduction in Carbonized Polymer Nanofibers
  Kim, K. H.; Lara-Avila, S.; Kang, H.; He, H.; Eklof, J.; Hong, S. J.; Park, M.; Moth-Poulsen, K.; Matsushita, S.; Akagi, K.; Kubatkin, S.; Park, Y. W. Sci. Rep. 2016, 6, 37783 (1-8). DOI: 10.1038/srep37783
 
4 An Advanced Method for Preparation of Helical Carbon and Graphitic Films Using a Carbonization Substrate
  Yan, B.; Matsushita, S.; Akagi, K. Chem. Mater. 2016, 28, 8781-8791. DOI: 10.1021/acs.chemmater.6b04355
 
3 Helically Assembled Pyrene Arrays on an RNA Duplex that Exhibit Circularly Polarized Luminescence with Excimer Formation
  Nakamura, M.; Suzuki, J.; Ota, F.; Takada, T.; Akagi, K.; Yamana, K. Chem. Eur. J. 2016, 22, 9121-9124. DOI: 10.1002/chem.201602043
 
2 Liquid Crystallinity Enforced Chirality Transfer from Chiral Monosubstituted Polyacetylene Copolymer to Poly(p-phenylene ethynylene)
  San Jose, B. A.; Matsushita, S.; Akagi, K. Macromolecules 2016, 49, 7703-7708. DOI: 10.1021/acs.macromol.6b01952
 
1 Morphology-Controlled Carbonaceous and Graphitic Materials Prepared from Conjugated Polymers as Precursors through Solid-State Carbonization
  Matsushita, S.; Yan, B.; Kyotani, M.; Akagi, K. Synth. Met. 2016, 216, 103-112. DOI: 10.1016/j.synthmet.2015.09.010
 
  2015年
6 Macroscopically Aligned Graphite Films Prepared from Iodine-Doped Stretchable Polyacetylene Films Using Morphology-Retaining Carbonization
  Matsushita, S.; Akagi, K. J. Am. Chem. Soc. 2015. 137, 9077-9087. DOI: 10.1021/jacs.5b04012
 
5 Macroscopically Aligned Carbon and Graphite Whiskers Prepared from Poly(m‑phenylene) Derivatives with Helicene-like Helical Structures
  Yan, B.; Matsushita, S.; Suda, K.; Akagi, K. Chem. Mater. 2015. 27, 2973-2980. DOI: 10.1021/acs.chemmater.5b00303
 
4 Interchain Helically π‑Stacked Assembly of Cationic Chiral Poly(para-phenylene) Derivatives Enforced by Anionic π‑Conjugated Molecules through Both Electrostatic and ππ Interactions
  Watanabe, K.; Sun, Z.; Akagi, K. Chem. Mater. 2015, 27, 2895-2902. DOI: 10.1021/acs.chemmater.5b00121
 
3 Dynamic Control of Full-Colored Emission and Quenching of Photoresponsive Conjugated Polymers by Photostimuli
  Watanabe, K.; Hayasaka, H.; Miyashita, T.; Ueda, K.; Akagi, K. Adv. Funct. Mater. 2015, 25,2794-2806. DOI: 10.1002/adfm.201500136
 
2 Helical Network Polymers Exhibiting Circularly Polarized Luminescence with Thermal Stability. Synthesis via Photo-Cross-Link Polymerizations of Methacrylate Derivatives in a Chiral Nematic Liquid Crystal
  Park, J.; Yu, T.; Inagaki, T.; Akagi, K. Macromolecules 2015, 48, 1930-1940. DOI: 10.1021/acs.macromol.5b00063
 
1 Liquid Crystallinity-Embodied Imidazolium-Based Ionic Liquids and Their Chiral Mesophases Induced by Axially Chiral Tetra-Substituted Binaphthyl Derivatives
  Ahn, S.; Yamakawa, S.; Akagi, K. J. Mater. Chem. C 2015, 3, 3960-3970. DOI: 10.1039/c4tc02968b
 
  2014年
7 Low Bandgap Poly(thienylenemethine) Derivatives Bearing Terarylene Moieties in the Side Chains
  Ahn, S.; Yabumoto, K.; Jeong, Y. S.; Akagi, K. Polym. Chem. 2014, 5, 6977-6989. DOI: 10.1039/c4py00849a
   
6 Helically Assembled π-Conjugated Polymers with Circularly Polarized Luminescence
  Watanabe, K. Akagi, K. Sci. Tech. Adv. Mater. (Review) 2014, 15, 44203-44224. DOI: 10.1088/1468-6996
 
5 Dynamic Switching of Circularly Polarized Luminescence of Di-Substituted Polyacetylene by Selective Transmission through a Thermotropic Chiral Nematic Liquid Crystal
  San Jose, B. A.; Yan, J.; Akagi, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 10641-10644. DOI: 10.1002/anie.201404250
 
4 Helicity Control of π-Stacked Assemblies of Oligo(para-phenylene) Derivatives using Photoresponsive Chiral Moieties at Terminal Sites
  San Jose, B. A.; Ashibe, T.; Tada, N.; Yorozuya, S.; Akagi, K. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6166-6171. DOI: 10.1002/adfm.201401453
 
3 Helical Nylons and Polyphthalamides Synthesized by Chiral Interfacial Polymerizations between Chiral Nematic Liquid Crystal and Water Layers
  Park, J.; Goh, M.; Akagi, K. Macromolecules 2014, 47, 2784-2795. DOI: 10.1021/ma500515s
 
2 Photochemically Colour-Tuneable White Fluorescence Illuminants consisting of Conjugated Polymer Nanospheres
  Bu, J.; Watanabe, K.; Hayasaka, H.; Akagi, K. Nature Commun. 2014, 5, 3799 (1-7). DOI: 10.1038/ncomms4799
 
1 Helical Carbon and Graphite Films Prepared from Helical Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Films Synthesized by Electrochemical Polymerization in Chiral Nematic Liquid Crystals
  Matsushita, S.; Yan, B.; Yamamoto, S.; Jeong, Y. S.; Akagi, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 1659-1663. DOI: 10.1002/anie.201308462
 
2013年
6 Iodine Doping Effects on the Lattice Thermal Conductivity of Polyacetylene Nanofibers
  Bi, K.; Weathers, A.; Matsushita, S.; Pettes, M. T.; Goh, M.; Akagi, K.; Shi, L. J. Appl. Phys. 2013, 114, 194302 (1-6). DOI: 10.1063/1.4831945
 
5 Dispersion and Magnetic Field-Induced Alignment of Functionalized Carbon Nanotubes in Liquid Crystals
  Yoo, H. J.; Lee, S. Y.; You, N. H.; Lee, D. S.; Yeo, H.; Choi, Y. M.; Goh, M.; Park, J.; Akagi, K.; Cho, J. W. Synth. Met. 2013, 181, 10-17. DOI: 10.1016/j.synthmet.2013.07.023
 
4 Superhelix Structure in Helical Conjugated Polymers Synthesized in an Asymmetric Reaction Field
Mori, T.; Akagi, K. Macromolecules 2013, 46, 6699-6711. DOI: 10.10201/ma401092v
3 Liquid Crystalline Polyacetylene Derivatives with Advanced Electrical and Optical Properties
San Jose, B. A.; Akagi, K. Polym. Chem. (Review) 2013, 4, 5144-5161. DOI: 10.1039/C3PY00063J
2 Hierarchically Self-Assembled Helical Aromatic Conjugated Polymers
Watanabe, K.; Suda, K.; Akagi, K. J. Mater. Chem. C (Feature Article) 2013, 1, 2797-2805. DOI: 10.1039/C3TC00045A
1 Electrochromism-Driven Linearly and Circularly Polarised Dichroism of Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Derivatives with Chirality and Liquid Crystallinity
Matsushita, S.; Jeong, Y. S.; Akagi, K. Chem. Commun. (Feature Article) 2013, 49, 1883-1890. DOI: 10.1039/C2CC37116B
2012年
8 Lyotropic Chiral Nematic Liquid Crystalline Aliphatic Conjugated Polymers Based on Di-Substituted Polyacetylene Derivatives that Exhibit High Dissymmetry Factors in Circularly Polarized Luminescence
San Jose, B. A.; Matsushita, S.; Akagi, K. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19795-19807. DOI: 10. 1021/ja3086565
7 Probing Spin-Charge Separation by Magnetoconductance in One Dimensional Polymer Nanofibers
Choi, A.; Kim, K. H.; Hong, S. J.; Goh, M.; Akagi, K.; Kaner, R. B.; Kirova, N. N.; Brazovskii, S. A.; Johnson, A. T.; Bonnell, D. A.; Mele, E. J.; Park, Y. W. Phys. Rev. B 2012, 86, 155423 (1-6). DOI: 10.1103/PhysRevB.86.155423
6 Chirality Transfer from Atropisomeric Chiral Inducers to Nematic and Smectic Liquid Crystals - Synthesis and Characterization of Di- and Tetra-Substituted Axially Chiral Binaphthyl Derivatives
Goh, M.; Park, J.; Han, Y.; Ahn, S.; Akagi, K. J. Mater. Chem. 2012, 22, 25011-25018 (Back Cover). DOI: 10.1039/C2JM35282F
5 Circularly Polarized Blue Luminescent Spherulites Consisting of Hierarchically Assembled Ionic Conjugated Polymers with a Helicallyπ-Stacked Structure
Watanabe, K.; Iida, H.; Akagi, K. Adv. Mater. 2012, 24, 6451-6456 (Back Cover). DOI: 10.1002/adma.201290308
4 Electrical and Optical Properties of Doped Helical Polyacetylene Graphite Films in Terahertz Frequency Range
Gusakov, P. E.; Andrianov, A. V.; Aleshin, A. N.; Matsushita, S.; Akagi, K. Synth. Met. 2012, 162, 1846-1851. DOI: 10.1016/j.synthmet.2012.08.004
3 Efficient Preparation of Carbon Papers by Pyrolysis of Iodine-Treated Japanese Paper
Kyotani, M.; Matsushita, S.; Kimura, S.; Akagi, K. J. Anal. Appl. Pyrolysis 2012, 95, 14-20. DOI: 10.1016/j.jaap.2011.12.017
2 Helically π-Stacked Thiophene-Based Copolymers with Circularly Polarized Fluorescence: High Dissymmetry Factors Enhanced by Self-Ordering in Chiral Nematic Liquid Crystal Phase
Watanabe, K.; Osaka, I.; Yorozuya, S.; Akagi, K. Chem. Mater. 2012, 24, 1011-1024. DOI: 10.1021/cm2028788
1 Dynamic Photoswitching of Helical Inversion in Liquid Crystals Containing Photoresponsive Axially Chiral Dopants
Hayasaka, H.; Miyashita, T.; Nakayama, M.; Kuwada, K.; Akagi, K. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3758-3765. DOI: 10.1021/ja2088053
2011年
7 Self-assembled Helical Conjugated Poly(meta-phenylene) Derivatives that Afford Whiskers with Discotic Hexagonal Columnar Packed Structure
Suda, K.; Akagi, K. Macromolecules 2011, 44, 9473-9488. DOI: 10.1021/ma201846m
6 Hierarchically Controlled Helical Graphite Films Prepared from Iodine-Doped Helical Polyacetylene Films Using Morphology-Retaining Carbonization
Matsushita, S.; Kyotani, M.; Akagi, K. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 17977-17992. DOI: 10.1021/ja2082922
5 Synthesis of Conjugated Polymers in Chiral Nematic Liquid Crystal Fields
Matsushita, S.; Akagi, K. Isr. J. Chem. (Review) 2011, 51, 1075-1095 (Cover Picture). DOI: 10.1002/ijch.201100029
4 Disubstituted Liquid Crystalline Polyacetylene Derivatives That Exhibit Linearly Polarized Blue and Green Emissions
San Jose, B. A.; Matsushita, S.; Moroishi, Y.; Akagi, K. Macromolecules 2011, 44, 6288-6302. DOI: 10.1021/ma201229g
3 Horizontally and Vertically Aligned Helical Conjugated Polymers: Comprehensive Formation Mechanisms of Helical Fibrillar Morphologies in Orientation-Controlled Asymmetric Reaction Fields Consisting of Chiral Nematic Liquid Crystals
Mori, T.; Kyotani, M.; Akagi, K. Chem. Sci. 2011, 2, 1389-1395. DOI: 10.1039/C1SC00007A
2 Liquid Crystalline PEDOT Derivatives Exhibiting Reversible Anisotropic Electrochromism and Linearly and Circularly Polarized Dichroism
Jeong, Y. S.; Akagi, K. J. Mater. Chem. 2011, 21, 10472-10481. DOI: 10.1039/C0JM04183A
1 Control of Chirality and Electrochromism in Copolymer-type Chiral PEDOT Derivatives by means of Electrochemical Oxidation and Reduction
Jeong, Y. S.; Akagi, K. Macromolecules 2011, 44, 2418-2426. DOI: 10.1021/ma102861t
2010年
6 Formation Mechanism of Helical Polyacetylene with Spiral Morphology in Asymmetric Reaction Field Consisting of Chiral Nematic Liquid Crystal
Mori, T.; Kyotani, M.; Akagi, K. Macromolecules 2010, 43, 8363-8372. DOI: 10.1021/ma101189y
5 Macroscopically Aligned Helical Polyacetylene Synthesized in Magnetically Oriented Chiral Nematic Liquid Crystal Field
Goh, M.; Matsushita, T.; Satake, H.; Kyotani, M.; Akagi, K. Macromolecules 2010, 43, 5943-5948 (Front Cover). DOI: 10.1021/ma1009726
4 From Helical Polyacetylene to Helical Graphite - Synthesis in Chiral Nematic Liquid Crystal Field and Morphology-Retaining Carbonisation
Goh, M.; Matsushita, S.; Akagi, K. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 2466-2476. DOI: 10.1039/B907990B
3 Helically π-Stacked Conjugated Polymers Bearing Photoresponsive and Chiral Moieties in Side Chains: Reversible Photoisomerization-Enforced Switching between Emission and Quenching of Circularly Polarized Fluorescence
Hayasaka, H.; Miyashita, T.; Tamura, K.; Akagi, K. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1243-1250. DOI: 10.1002/adfm.200902059
2 Entanglement-Free Fibrils of Aligned Polyacetylene Films That Produce Single Nanofibers
Kyotani, M.; Matsushita, S.; Goh, M.; Nagai, T.; Matsui, Y.; Akagi, K. Nanoscale 2010, 2, 509-514. DOI: 10.1039/B9NR00254E
1 Asymmetric Polymerization in a Chiral Liquid Crystal Reaction Field
Akagi, K. Material Matters 2010, 5, No. 1, 25-27.
2009年
7 Preparation of Helical Carbon and Graphite Films Using Morphology-Retaining Carbonization
Matsushita, S.; Kyotani, M.; Akagi, K. Synth. Met. 2009, 159, 2198-2201. DOI: 10.1016/j.synthmet.2009.07.013
6 Helical Polyacetylene - Asymmetric Polymerization in a Chiral Liquid Crystal Field
Akagi, K. Chem. Rev. 2009, 109, 5354-5401. DOI: 10.1021/cr900198k
5 Cis-Rich Helical Polyacetylene Synthesized in Low-Temperature Chiral Nematic Liquid Crystal
Goh, M.; Piao, G.; Kyotani, M.; Akagi, K. Macromolecules 2009, 42, 8590-8593. DOI: 10.1021/ma902004h
4 Preface of "International Symposium on Control of Super-Hierarchical Structures and Innovative Functions of Next-Generation Conjugated Polymers"
Akagi, K.; Kaneto, K. Synth. Met. 2009, 159, 761. DOI: 10.1016/j.synthmet.2009.03.017
3 Hierarchical Structures of Self-Assembled Helical Conjugated Polymers - Magnetically Forced Alignment of Liquid Crystalline Poly(meta-phenylene) Derivatives
Suda, K.; Yoshida, J.; Nimori, S.; Akagi, K. Synth. Met. 2009, 159, 943-948. DOI: 10.1016/j.synthmet.2009.02.008
2 Advances in Liquid Crystalline Conjugated Polymers
Akagi, K. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2009, 47, 2463-2485. (Highlight Review) DOI: 10.1002/pola.23277
1 Macroscopically Aligned Helical Conjugated Polymers in Orientation-Controllable Chiral Nematic Liquid Crystal Field
Mori, T.; Sato, T.; Kyotani, M.; Akagi, K. Macromolecules 2009, 42, 1817-1823. DOI: 10.1021/ma9000034
 2008年
6 Helical Polyacetylene - Origins and Synthesis
Akagi, K.; Mori, T. Chem. Rec. 2008, 8, 395-406. DOI: 10.1002/tcr.20163
5 Powerful Helicity Inducer: Axially Chiral Binaphthyl Derivatives
Goh, M.; Akagi, K. Liq. Cryst. 2008, 35, 953-965. DOI: 10.1080/02678290802305098
4 Helical Carbon and Graphitic Films Prepared from Iodine-Doped Helical Polyacetylene Film Using Morphology-Retaining Carbonization
Kyotani, M.; Matsushita, S.; Nagai, T.; Matsui, Y.; Shimomura, M.; Kaito, A.; Akagi, K. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10880-10881. DOI: 10.1021/ja803865e
Research Highlight in Nature Materials

J. Am. Chem. Soc. doi.10.1021/ja803865e (2008). It is well known that iodine-doping of polyacetylene films dramatically increases the electrical conductivity of the material. Now, Mutsumasa Kyotani, Kazuo Akagi and colleagues have discovered another benefit - it prevents the polymer film from thermally decomposing at high temperatures. Helical nanofibres of polyacetylene that are twisted and concentrically curled to form a swirl do not retain their morphology at high temperature . However, if iodine is added to the polymer it is possible to preserve this morphology on heating and make carbon and graphitic films. The carbon film is made by heating the iodine-doped polyacetylene to 800 °C and, if this twisted bundle of carbon nanofibres is heated further to 2,600 °C, graphitic crystallization occurs, which results in a graphitic film. The iodine-doped polyacetylene is not stable under atmospheric conditions, but the carbon and graphitic films are, and hence are likely to find practical use in the many applications for which carbon films show promise, including electrochemical energy storage, cell electrodes and gas-absorbent materials.Nat. Mater. 2008, 7 (September), 689.
3 Electro-optical Behavior of Ferroelectric Liquid Crystalline Polyphenylene Derivatives
Suda, K.; Akagi, K. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2008, 46, 3591-3610. DOI: 10.1002/pola.22698
Research Highlight in SYNFACTS

Debromination and Ferroelectric Liquid Crystals
Significance: Conjugated polymer bound liquid crystal (LC) have attracted much attention because they afford electrical and optical anisotropies through alignment from an external electric field. However, alignment can be hindered by the high viscosity of the polymer. Ferroelectric LCs should provide a strong driving force for alignment because of strong interactions with the applied electric field. The authors synthesized a series of LC smectic phases, responsible for ferroelectricity, which show quick sritching in macroscopic alignment. Additionnaly, residual polarization is maintained once the field is removed, providing the opportunity for molecular memory function. SYNFACTS2008, 7, 697.
2 Dynamic Switching of Linearly Polarized Emission in Liquid Crystallinity-Embedded Photoresponsive Conjugated Polymers
Hayasaka, H.; Tamura, K.; Akagi, K. Macromolecules 2008, 41, 2341-2346. DOI: 10.1021/ma800132v

1 Helicity-Controlled Liquid Crystal Reaction Field Using Nonbridged and Bridged Binaphthyl Derivatives Available for Synthesis of Helical Conjugated Polymers
Mori, T.; Kyotani, M.; Akagi, K. Macromolecules 2008, 41, 607-613. DOI: 10.1021/ma702470t
 2007年
6 Tubular-Shaped Nanocarbons Prepared from Polyaniline Synthesized by a Self-Assembly Process and Their Electrical Conductivity
Kyotani, M.; Goto, H.; Suda, K.; Nagai, T.; Matsui, Y.; Akagi, K. J. Nanosci. Nanotechnol. 2007, 8, 1999-2004. DOI: 10.1166/jnn.2008.041
5 Structural Properties of Carbon Prepared from Aligned Polyacetylene Thin Films
Kyotani, M.; Matsushita, S.; Nagai, T.; Matsui, Y.; Akagi, K. Synth. Met. 2007, 157, 546-550. DOI: 10.1016/j.synthmet.2007.06.003
4 Hyperstructured Polyacetylene
Akagi, K. Polym. Int. 2007, 56, 1192-1199. DOI: 10.1002/pi.2279
3 Highly Twisted Helical Polyacetylene with Morphology Free From Bundle of Fibrils Synthesized in Chiral Liquid Crystal Reaction Field
Goh, M.; Kyotani, M.; Akagi, K. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8519-8527. DOI: 10.1021/ja070701x
Editor's Choice, Highlight in Science

Powerful Twister

A solenoid consists of a conducting metal coil that can surround a metal core in which a magnetic field is induced when electrical current passes through the wire. One option to build a solenoid on the molecular scale would be to use a highly twisted conducting polymer such as polyacetylene to form the coil. Two problems arise, namely, making the polymer chain sufficiently coiled, and preventing the individual fibrils from forming bundles. Akagi and Goh et al. investigated the synthesis of polyacetylene in nematic solvents doped with a series of substituted binaphthyl derivatives possessing different twisting powers. The best dopant gave a helical pitch to the solvent approximately one-fourth the size of that induced by the othe dopants; for a range of concentrations, this pitch was smaller than the typical radius of a bundle of polyacetylene fibers (about 1 μm). Thus, when this dopant was used, the authors obtained single fibrils rather than bundles, a result they anticipate should lead to exceptional electromagnetic properties.Science 2007, 316 (29 June), 1814-1815.
2 Helical Polyacetylenes Synthesized in Helical Sense and Pitch Controllable Chiral Nematic Liquid Crystal with Unprecedented Temperature Dependence
Goh, M.; Matsushita, T.; Kyotani, M.; Akagi, K. Macromolecules 2007, 40, 4762-4771. DOI: 10.1021/ma0703655
1 Synthesis and Properties of Liquid-Crystalline-Conjugated Polymers
Akagi, K. Bull. Chem. Soc. Jpn. (Accounts) 2007, 80, 649-661. DOI: 10.1246/bcsj.80.649

 書籍

27 赤木和夫 "ポリアセチレンの発見" 「基礎高分子科学 第2版」, 1章 高分子 歴史と展望, 東京化学同人, 22 (2020).
26 Akagi, K. "Liquid Crystalline Conjugated Polymers with Optoelectronic Functions" in Encyclopedia of Polymers and Composites, Ed. Palsule, S., Springer Nature, Heidelberg, Germany, (2019), in press.
25 Akagi, K. "Multifunctional Conjugated Polymers: Helicity Assembled Spherulites, Photo-Controllable llluminants, and Helical Graphites" in Handbook of Conducting Polymers, Fourth Edition, Ed. Thompson, B. C.; Reynolds, J.R.; Skotheim, T. A., CRC Press, Taylor & Francis, 2019, Chap. 13, 517-545. e-ISBN 9781315159522, DOI: 10.1201/9781315159522-13
24 赤木和夫 "階層制御ポリマー" 「2020版 薄膜作製応用ハンドブック」第4編第7章第2節π共役高分子薄膜, エヌ・ティー・エス (2020) 1397-1401. 
23 Matsushita, S.; San Jose B. A.; Akagi, B. A. "Functional Nanostructured Conjugated Polymers" in Functional Organic and Hybrid Nanostructured Materials: Fabrication, Properties, and Applications, Ed., Q. Li, Wiley-VCH, (2018), Chapter 15, 547-574. ISBN:978-3-527-34254-9
22 赤木和夫 "高分子機能, 電気・電子・磁性" 「日本の高分子科学技術史 第2巻」, 高分子学会, 58-61 (2016)
21 Akagi, K. Polymer Synthesis in a Chiral Liquid Crystal Field, In The Liquid Crystal Display Story: 50 Years of Liquid Crystal R&D that lead The Way to the Future, Koide, N., Ed.: Springer, Tokyo, 2014, Chapter 9.5, pp. 278-286. DOI: 10.1007/978-4-431-54859-1.2014, Chapter 11, pp. 319-353. (DOI: 10.1007/978-3-319-04867-3_11)
20 San Jose, B. A., Akagi, K. Self-Assembled Liquid Crystalline Conjugated Polymers: Synthesis, Development, and Their Advanced Electro-Optical Properties, In Nanoscience with Liquid Crystal: From Self-Organized Nanostructures to Applications, Li, Q., Ed.: Springer, Switzerland, 2014, Chapter 11, pp. 319-353. (DOI: 10.1007/978-3-319-04867-3_11)
19 Akagi, K. Polyacetylenes, In Conjugated Polymers: A Practical Guide to Synthesis, Mullen, K., Reynolds, J. R., Masuda, T., Eds.: RSC Polymer Chemistry Series, 2014, Chapter 2, pp. 12-36. DOI: 10.1039/9781849739771-00012
http://pubs.rsc.org/en/Content/eBook/978-1-84973-799-9#!divbookcontent
18 赤木和夫 "キラル液晶場における高分子合成" 「液晶ディスプレイ物語 -50年の液晶開発と未来に託す夢-」、日本学術振興会情報科学用有機材料第142委員会液晶部会編、第2部第1章1.5、エース出版、343-352 (2013)
17 赤木和夫, 渡辺和誉 "不斉液晶反応場を用いたらせん状共役ポリマーの創出" 「キラル化学 -その起源から最新のキラル材料研究まで-」、日本化学会編、第7章キラル液晶最前線2、化学同人、83-91 (2013)
16 渡辺和誉, 松下哲士, 赤木和夫 "導電性高分子を活用した研究開発テーマの発掘" 「技術シーズを活用した研究開発テーマの発掘」、第8章第3節、技術情報協会、295-300 (2013)
15 松下哲士, サンホセベネディクトアルセナ, 赤木和夫 "液晶性を有する二置換ポリアセチレン誘導体の合成と性質" 「有機電子デバイスのための導電性高分子の物性と評価」 (小野田光宣監修)、第5章、シーエムシー出版、32-44 (2012)
14 松下哲士, 鄭龍洙, 赤木和夫 "キラリティと液晶性を有するPEDOT誘導体の合成とエレクトロクロミック特性" 「PEDOTの材料物性とデバイス応用」 (奥崎秀典監修)、第6章第5節、サイエンス&テクノロジー、267-285 (2012)
13 赤木和夫, 鄭龍洙 "導電性高分子の導電性向上と可溶化のポイント" 「透明導電膜・フィルムの高透明・低抵抗化と耐久性向上」、第2章第2節、技術情報協会、167-183 (2010).
12 赤木和夫 "π共役系高分子液晶 -光応答性を有する共役系高分子液晶-" 「液晶-構造制御と機能化の最前線」、第4章、シーエムシー出版、34-42 (2010).
11 赤木和夫 "次世代共役ポリマーの超階層性らせん構造の制御と革新機能の創出" 次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能 (赤木和夫監修)、第2編第1章、シーエムシー出版、115-121 (2009).
10 Akagi, K. Liquid Crystalline and Electroresponsive Polythiophenes, In Handbook of Thiophene-Based Materials: Applications in Organic Electronics and Photonics; Perepichka, I. F., Perepichka, D. F., Eds.; John Wiley Sons: New York, 2009; Chapter 12, pp. 497-515.
9 >赤木和夫, 須田清 "液晶性電子共役高分子の創製" 電子共役系有機材料の創製と機能開発、応用編第8章、シーエムシー出版、224-244 (2008)
8 赤木和夫, 松下哲士 "π共役導電性ポリマー" 導電性材料大全集、上巻第1部1章1節、技術情報協会、5-27 (2007).
7 赤木和夫, 松下哲士 "導電性高分子" 自己組織化ナノマテリアル、国武豊喜監修、下村正嗣、山口智彦編集幹事、第3章1次元ナノマテリアル (線) フロンティア出版、93-99 (2007).
6 Akagi, K. Liquid Crystalline Conjugated Polymers Synthesis and Properties, In Thermotropic Liquid Crystals: Recent Advances; Ramamoorthy, A., Ed.; Springer: Dordrecht (Netherlands), 2007; Chapter 9, pp. 249-275.
5 Akagi, K. Helical Polyacetylene Synthesized in Chiral Nematic Liquid Crystal, In Handbook of Conducting Polymers, Conjugated Polymers: Theory, Synthesis, Properties, and Characterization, 3rd ed.; Skotheim, T. A., Reynolds, J. R., Eds.; CRC Press: New York, 2007; pp. 3-3 - 3-14. (Front Cover)
4 赤木和夫, 早坂裕之 "光応答性を有する液晶性共役系高分子の合成と性質" 液晶ポリマーの改質と最新応用技術、第6章第4節、技術情報協会、284-293 (2006).
3 赤木和夫, 高文柱, 森泰蔵 "ナノコイル - 導電性らせん状共役ポリマー" "ファイバー" スーパーバイオミメティックス ~近未来の新技術創成~、本宮達也監修、第6編第1章第1節 ナノファイバーエンジニアリング エヌ・ティー・エス、1005-1010 (2006).
2 赤木和夫 "さらなる進化が期待される有機半導体" 進化する有機半導体 - 有機エレクトロニクス創成へ向けた光・電子機能デバイスへの応用最前線、おわりに、エヌ・ティー・エス、503-505 (2006).
1 赤木和夫, 飯田洋 "導電性高分子高機能化分子設計 ~キラル液晶性導入を中心に~" 進化する有機半導体 - 有機エレクトロニクス創成へ向けた光・電子機能デバイスへの 応用最前線、基礎編1、エヌ・ティー・エス、32-41 (2006).

 総説・解説

21 堀江慶太, 山下智弘, 赤木和夫 「温度によるキラル反転が可能な不斉反応場を用いた共役系高分子のらせん構造制御」 液晶, 26, No. 1, 46-52 (2022) 
20 赤木和夫 「超階層構造制御で伝える、伝わる」 高分子, 70, No. 11, 592 (2021). 
19 赤木和夫 「らせん状共役系高分子の創成と開拓」 Science-Academy-of-Tsukuba, No. 33, 13-14 (2018).
18 赤木和夫 「覧古考新の賜物 キラル液晶からヘリカルグラファイトまで」 化学と工業, 70, No. 8, 719-721 (2017). 
17 赤木和夫 「多岐亡羊の道」 液晶, 21, No. 2, 91 (2017). 
16 赤木和夫 「麻中の蓬」 高分子, 66, No. 5, 210 (2017). 
15 渡辺和誉, 赤木和夫 「光で光を制御する - 光応答性白色および虹色カラー発光体の創成」 化学, 71, No. 10, 32-37 (2016).
14 赤木和夫 「超階層構造制御されたらせん共役ポリマー」 Highlight Reviews 高分子, 64, No. 11, 703-705 (2015).
13 赤木和夫 「常温で世界一電気を良く流す高分子」 化学と教育, 62, No. 11, 556-557 (2014).
12 松下哲士, 京谷陸征, 赤木和夫 「ヘリカルグラファイト」 炭素, No. 258, 201-209 (2013).
11 松下哲士, 赤木和夫 「ヘリカルグラファイト誕生 - 花炭に学ぶヘリカルポリアセチレンからの構築」 化学, 67, No. 8, 29-33 (2012). (Front Cover)
10 赤木和夫 「液晶を用いた不斉反応場の開発と共役系高分子の階層性らせん構造の制御」 液晶, 15, No. 2, 77(17)-91(31) (2011). (Front Cover)
9 高文柱, 赤木和夫 「不斉液晶反応場での重合とその展開」 高分子, 50, No. 10, 785-788 (2010).
8 赤木和夫 「キラル液晶反応場での不斉重合」 Material Matters (日本語版), 5, No. 1, 27-29 (2010).
7 赤木和夫, 渡辺和誉 「共役系高分子の次世代光材料への期待 - イオン性共役ポリマーの合成と光学的性質」 化学工業, 60, No. 10, 28 [764]-37 [773] (2009).
6 Kazuo Akagi 「Fibril Bundle-Free Helical Polyacetylene Synthesized in Ultimately Twisted Chiral Nematic Liquid Crystal Field」 高分子 (Hot Topics), 57, No. 2, (2008).
5 赤木和夫, 鄭 龍洙 「共役系高分子の次世代光材料への期待 - 共重合型ポリ(エチレンジオキシチオフェン)誘導体の合成と光学的性質」 化学工業, 59, No. 1, 34-42 (2008).
4 高文柱, 赤木和夫  「キラル液晶場での共役ポリマーの合成と超階層構造制御および機能化」 表面, 45, No. 5, 6 (146)-25 (165) (2007).
3 赤木和夫 「液晶場での共役高分子超階層構造の構築」 応用物理, 76, No. 12, 1439-1444 (2006). (Front Cover)
2 赤木和夫 「キラル液晶場を用いた共役系高分子の合成と機能化」 高分子, 55, No. 8, 607 (2006). (Front Cover)
1 森泰蔵, 高文柱, 赤木和夫 「不斉液晶反応場でのヘリカル共役ポリマーの合成とらせん構造形成メカニズム」 液晶, 10, No. 2, 149 (31)-158 (40) (2006). (Front Cover)

 特記事項

25 物質科学雑誌 Macromolecules (2021, 54, 8977-8986) に、「高い非対称性因子の円偏光発光特性を有するヘリカルネットワークポリマー: キラルスメクチック液晶場でのアクリレート誘導体の光架橋重合」(Helical Network Polymers Embodying High Dissymmetry Factors in Circularly Polarized Luminescence: Photocrosslinking Polymerization of Acrylate Derivatives in Chiral Smectic Liquid Crystals) のタイトルで掲載された研究内容がSupplementary Coverとして採用された。 
24 赤木教授、堀江研究員らが2021年度「日本液晶学会・論文賞(A部門)」を受賞した。
   
23 2020年立命館大学リサーチプロポーザルコンテストにおいて吉田悟君 (生命科学研究科・生命科学専攻M2、花﨑研) が「外部刺激応答性キラル液晶場でのらせん状共役ポリマーの合成と性質」の内容で大賞を受賞した。
   
22 物質科学雑誌 Advanced Optical Materials (2020, 8, 2000936) に、「光でキラル反転する液晶場での共役ポリマーの合成とヘリシティー制御」(Photoinvertible Chiral Liquid Crystal that Affords Helicity-Controlled Aromatic Conjugated Polymers) のタイトルで掲載された研究内容がInside Front Coverとして採用された。 
21 物質科学雑誌 Advanced Materials (2020, 906665 (1-8))に、「温度でキラル反転する液晶場での共役ポリマーの合成とヘリシティー制御」 (Chiral Reaction Field with Thermally Invertible Helical Sense that Controls the Helicities of Conjugated Polymers) のタイトルで掲載された研究内容がFrontspiecesとして採用された。
20 先端物質科学誌Sci. Tech. Adv. Mater. (2014, Vol.15, 44203-44224) に、「円偏光発光を有するらせん状集積π共役高分子」 (Helically Assembled π-Conjugated Polymers with Circularly Polarized Luminescence) のタイトルで掲載されたレビュー論文中の図が、同誌特集号“Organic-Electronic”の表紙カバーとして採用された。
19 物質科学雑誌Advanced Materials (2012, Vol.24, 6451) に、「らせん状π積層構造をもつ階層的組織化イオン性共役ポリマーからなる円偏光青色発光性球晶」 (Circularly Polarized Blue Luminescent Spherulites Consisting of Hierarchically Assembled Ionic Conjugated Polymers with a helically π-Stacked Structure) のタイトルで掲載された研究内容がバックカバーとして採用された。
18 2012 KIPS若手高分子シンポジウム (12月7日) のポスター発表において、卜 競舟 (Bu Jingxhou, M2) 君が、「光応答性共役ポリマーからなるナノ粒子の白色蛍光発光とそのスイッチング挙動」の発表内容で優秀発表賞を受賞した。
17 科学雑誌「Newton」 (ニュートンプレス) の2013年1月号に、第10回積水化学「自然に学ぶものづくり研究助成プログラム」に採択された研究課題「花炭に学ぶらせん状炭素材料の開発」が紹介された。
16 英国化学会の物質化学雑誌J. Mater. Chem. (2012, Vol. 22, No. 48) のバックカバーに、「アトロプ異性型キラル誘起剤からネマチックおよびスメクチック液晶へのキラリティー移動: 二置換および四置換軸不斉キラルビナフチル誘導体の合成とキャラクタリゼーション」 (Chirality Transfer from Atropisomeric Chiral Inducers to Nematic and Smectic Liquid Crystals - Synthesis and Characterization of Di- and Tetra-Substituted Axially Chiral Binaphthyl Derivatives) のタイトルで同誌に掲載された研究内容がShowcasing Researchとして紹介された。
15 化学雑誌「化学」の2012年67巻8号の表紙に、「ヘリカルグラファイト誕生 - 花炭に学ぶヘリカルポリアセチレンからの構築」のタイトルで同誌に掲載された解説 (化学, 67, No. 8, 29-33, 2012) の概要を示す絵が採用された。
14 イスラエル化学会の化学総合雑誌 Israel Journal of Chemistry の2011年11月号 (Vol. 51, No. 10) の表紙カバー (Cover Picture) に、"Synthesis of Conjugated Polymers in Chiral Nematic Liquid Crystal Fields"のタイトルで同誌に掲載されたReview論文の研究内容図が選出された。
13 日本液晶学会誌「液晶」の2011年15巻2号の表紙に、「液晶を用いた不斉反応場の開発と共役系高分子の階層性らせん構造の制御」のタイトルで同誌に掲載された総説(液晶, 15, No. 2, 77(17)-91(31), 2011)の概要を示す絵が採用された。
12 赤木和夫教授が、「液晶を用いた不斉反応場の開発と液晶性共役高分子の創成に関する研究」で、2010年度日本液晶学会賞 (業績賞) を受賞した。
11 米国化学会の高分子化学雑誌Macromoleculesの2010年7月号 (Vol. 11, No. 14) の表紙カバーに、「磁場配向下のキラルネマチック液晶場で合成した巨視的配向ヘリカルポリアセチレン」 ("Macroscopically Aligned Helical Polyacetylene Synthesized in Magnetically Oriented Chiral Nematic Liquid Crystal Field") のタイトルで同誌に掲載された研究内容図がCover Artに選出された。
10 アルドリッチ (Aldrich) が発行する季刊ニュースレターMaterial Mattersに、「キラル液晶反応場での不斉重合」の研究がModern Polymerization Techniquesのひとつとして掲載されました。K. Akagi, "Asymmetric Polymerization in a Chiral Liquid Crystal Reaction Field", Material Matters, 5, No. 1, 25-27 (2010).
(*) Aldrichは世界約160カ国の研究者に最もよく親しまれている試薬・材料メーカーである。
Material Mattersシリーズは、材料科学研究者のための季刊ニュースレターであり、各号毎のテーマにもとづいて世界各国の第一線の研究者によって、研究結果やその分野の最新情報が執筆されている。
9 高分子化学雑誌J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem.の2009年10月号の表紙カバーに、「液晶性共役系高分子の進展」 ("Advances in Liquid Crystalline Conjugated Polymers") のタイトルで同誌に掲載された研究内容図が選出された。
8 米国化学会誌J. Am. Chem. Soc.,130, 10880-10881 (2008) に掲載された「ヨウ素ドープしたヘリカルポリアセチレンフィルムを前駆体とする形態保持炭素化法により調製したヘリカル炭素化物およびグラファイト化フィルム」 ("Helical Carbon and Graphitic Films Prepared from Iodine-Doped Helical Polyacetylene Film Using Morphology-Retaining Carbonization") が、科学雑誌Nature Materialsのハイライト論文、Nature Materials, 7, 689 (2008)に選出された。
7 高分子化学雑誌J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., 46, 3591-3610 (2008) に掲載された「強誘電液晶性ポリフェニレン誘導体の電子・光学挙動」 ("Electro-optical Behavior of Ferroelectric Liquid Crystalline Polyphenylene Derivatives") が、化学合成紹介誌SYNFACTSの最新合成有機化学のハイライトSYNFACTS, 7, 697 (2008)に選出された。
6 「京都大学大学院工学研究科の赤木和夫教授らは、化学ドーピングしたヘリカルポリアセチレン (H-PA) を加熱処理することで、らせん状の形状・形態を保持したままグラファイト (黒鉛) 化することに成功した」。本研究成果は日刊工業新聞 (2007年12月28日付) に掲載された。
5 米国化学会誌J. Am. Chem. Soc., 129, No. 27, 8519-8527 (2007) に掲載された「キラル液晶反応場で合成したフィブリルの束を形成しない高度にねじれたヘリカルポリアセチレン」 ("Highly Twisted Helical Polyacetylene with Morphology Free From Bundle of Fibrils Synthesized in Chiral Liquid Crystal Reaction Field") が、科学雑誌ScienceのEditor's choiceによるハイライト論文、Science, 316, 29 June, 1815 (2007)に選出された。
4 専門書「Handbook of Conducting Polymers, Third Edition, Conjugated Polymers, Eds. T. A. Skotheim and J. R. Reynolds. CRC Press, (2007) 」の表紙背景デザインに、"Helical Polyacetylene Synthesized in Chiral Nematic Liquid Crystal"のタイトルで同書に分担執筆した章 (pp. 3-14) のキラルネマチック液晶の指紋状偏光顕微鏡写真が採用された。
3 応用物理学会の月刊誌「応用物理」の2006年12月号の表紙に、「液晶場での共役高分子超階層構造の構築」のタイトルで同誌に掲載された解説 (応用物理、76, No. 12, 1439-1444, 2006) のヘリカルポリアセチレンの左右にねじれが制御されたフィブリル形態の写真が採用された。
2 高分子学会の月刊誌「高分子」の2006年8月号の表紙に、「キラル液晶場を用いた共役系高分子の合成と機能化」のタイトルで同誌に掲載された解説 (高分子、55, No. 8, 607, 2006) のヘリカルポリアセチレンのスパイラル形態の写真が採用された。
1 日本液晶学会の月刊誌「液晶」の2006年4月号の表紙に、「不斉液晶反応場でのヘリカル共役ポリマーの合成とらせん構造形成メカニズム」のタイトルで同誌に掲載された解説 (液晶、10, No. 2, 149 (31)-158 (40), 2006) のヘリカルポリアセチレンの超階層構造の絵が採用された。

Akagi Lab赤木研究室

〒525-8577
滋賀県草津市野路東1-1-1
立命館大学BKC
テクノコンプレクス
110号室, 124号室