西出 宏之 教授

(高分子化学)


経歴

1970年 早稲田大学理工学部応用化学科卒
75年 同 大学院博士課程修了(工学博士)
75-77年 学術振興会特別研究員
77-78年 西独フムボルト財団研究員(ベルリン自由大学)
92年 ニューヨーク工科大学客員教授
78年 早稲田大学理工学部 助手
80年同 専任講師
82年 同 助教授
87年 同 教授.(日本化学会)
92-93年 化学教育普及委員長
93-96年 Chem. Lett.編集委員
95-97年 理事(総務担当)
03年 春季年会実行副委員長. (高分子学会)
95-97年 会誌編集副委員長
98-00年 高分子錯体研究会委員長
00-02年 関東支部長. (現在) 高分子学会副会長, 燃料電池材料研究会副委員長, ポルフィリン研究会常任幹事, ほか.

1990年 高分子学会賞


キーワード

機能高分子 / 共役高分子 / 高分子磁性体 / 金属ポルフィリン / 高分子錯体 / 酸素キャリヤ / 空気分離膜


連絡先

〒169-8555
東京都新宿区大久保3-4-1 65号館303室

Tel: 03-5286-3214, 3200-2669

Fax: 03-3209-5522

E-mail: nishidewaseda.jp

URL: http://www.appchem.waseda.ac.jp/~polymer/


研究内容

共役系に特徴づけられる有機高分子の一群を創製し、新しい分子機能を開拓している。分子科学に立脚した機能設計と、合成・重合法の開拓に起点をおき、精密なπ共役系の繰り返しからなる、ナノ寸法の分子構造が発現する、今までにまったくない機能をもった有機材料をいくつか実現しつつある。
 ラジカルを規則正しく連結した共役高分子では、π共役した主鎖を伝達する相互作用によって、ラジカル上のスピンが同方向(強磁性的)に揃う。模式は安定ラジカル(そのスピンを大きな矢印で示した丸印)をもつポリ(フェニレンビニレン)の例。厳密に規制された連結反応を繰り返して高分子合成するのが要件となる。相互作用は鎖に沿って両側から協同的に働くので強い。C、Oなどのπ電子が磁性の担い手となる「有機磁石」を創り出す試み。


一分子(例えば分子量約3万)で35 nm径の超高スピン多分岐分子では、一つ一つの分子に基づく磁気信号が観測できる。高分子のなかで揃えられたスピン数に対応して、磁気信号は多値表現できる。
 これらラジカル高分子は、電池の電極や 有機ELのホール輸送層としても応用展開している。
 空気から(酸素/窒素)を効率よく分離できる高分子膜(赤色フィルムの例)。ヘモグロビンと同じように、空気から酸素分子のみを選択的に結合できるコバルトポルフィリン錯体を配列した膜では、酸素分子が膜内に取り込まれ、拡散していく(模式)。錯体の間隔や分布、高分子内での反応速度や平衡といった因子が、酸素の輸送促進に直接関係してくる。ナノm厚の緻密薄膜は、空気から選択比>100で酸素を濃縮できる。


そのほか、ポリフェニレンオキシドなどエンジニアリングプラスチックを室温、水中、空気酸化で合成できる環境適合の重合法(酸化重合)、燃料電池に供される新しいプロトン伝導膜など、「実学」として新しい領域に踏み込むべく、オリジナルな課題に挑戦している。


代表論文

1. "Oxidative Polymerization of 2,6-Dimethylphenol to Form Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenyleneoxide) in Water", Angew. Chem. Int. Ed., 43, 730-733 (2004).

2. "A High-Spin and Durable Polyradical: Poly(4- dianisylaminium-1,2-phenylenevinylene)", J. Org. Chem., 69, 631-638 (2004).

3. "Ladderlike Ferromagnetic Spin Coupling Network on a -Conjugated Pendant Polyradical", J. Amer. Chem. Soc., 125, 3554-3557 (2003).

4. "Facilitated Oxygen Transport Membranes of Picket-fence Cobaltporphyrin Complexed with Various Polymer Matrixes", Ind. Eng. Chem. Res., 42, 5954-5958 (2003).

5. "Depolymerization of Poly(2,6-dimethyl-1,4- phenylene oxide) under Oxidative Conditions", Chem. Eur. J., 9, 4240-4246 (2003).

6. "A Duplex of Tetra(2-pyridyl)porphyrin and Tetra- hydroxylcalix[4]arene", Chem. Lett., 32, 1052-1053 (2003).

7. "m-Phenylene-Linked Aromatic Poly(aminium cation radical)s: Persistent High-Spin Organic Polyradicals", Org. Lett., 5, 2165-2168 (2003).

8. "Tetrakis[o-(N-methyl)pyridinium]porphyrin Ensembles with Coordinated Cyclodextrin- Penetrating Phenethylimidazole: Reversible Dioxygen- Binding in Aqueous Solution", Chem. Commun., 50-51 (2003).

9. "Magnetic Force Microscopic Images of Nanometer-Sized Polyradical Particles", Polymer J., 35, 71-75 (2003).

10. "Hyperbranched Poly(phenylenevinylene) Bearing Pendant Phenoxys for a High-Spin Alignment", J. Mater. Chem., 12, 3578-3584 (2002).

11. "Poly(1,2-phenylenevinylene) Ferromagnetically 3,5-Bearing Phenoxyl Radicals", Macromolecules, 35, 690-698 (2002).

12. "A Novel Triphenylamine-Substitued Poly(p- phenylenevinylene): Improved Photo- and Electroluminescent Properties", Chem. Mater., 13, 3817-3819 (2001).

13. "A Nanometer-Sized High-Spin Polyradical: Poly(4-phenyl-1,2-phenylenevinylene) Planarily Extended in a Non-Kekule Fashion and Its Magnetic Force Microscopic Images", J. Amer. Chem. Soc., 123, 5942-5946 (2001).