2026/04/28 更新

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ナカゾノ　カズコ
中薗　和子
NAKAZONO KAZUKO
所属
物質理工学院 准教授
職名
准教授
ホームページ
http://nakazono-cap.mac.titech.ac.jp
外部リンク

学位

  • 博士（工学） （ 2008年3月   東京工業大学 ）

研究分野

  • ライフサイエンス / 生物有機化学  / 超分子合成

  • ナノテク・材料 / 構造有機化学、物理有機化学  / 超分子合成

  • ナノテク・材料 / 高分子化学

経歴

  • 東京科学大学   物質理工学院応用化学系   准教授

    2024年10月 - 現在

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    備考：大学統合による所属大学名の変更

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  • 東京工業大学   物質理工学院応用化学系   准教授

    2020年6月 - 2024年9月

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  • 東京工業大学   物質理工学院   JST 超空間制御CREST高田チーム 特任准教授

    2020年4月 - 2020年5月

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所属学協会

論文

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書籍等出版物

  • 環状高分子の合成と機能発現

    中薗 和子, 高田 十志和（ 担当： 共著 範囲: 第Ⅳ編 第１章: ロタキサンの動的特性を用いた環状ポリマーの合成）

    シーエムシー出版  2018年12月 

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  • Conjugated Objects eds by A. Nagai, K. Takagi

    Hiromitsu Sogawa, Kazuko Nakazono, Toshikazu Takata（ 担当： 共著 範囲: Chapter 8: Synthesis, Structures, and Functions of Helical π-Conjugated Polymers）

    Pan Stanford Publishing  2017年1月 

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  • (高・低)屈折率材料の作製と屈折率制御技術～光学特性（屈折率・透明性・複屈折）の高度化と屈折率調整～

    高田 十志和, 中薗 和子, 奥田 一志（ 担当： 共著 範囲: 第3章第12節：フルオレン系カルド構造を用いた樹脂の高屈折率・低複屈折化とその応用技術）

    技術情報協会  2014年 

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  • Supramolecular Chemistry: from Molecules to Nanomaterials

    Y. Tachibana, K. Nakazono, T. Takata（ 担当： 共著 範囲: Volume 5: Self-Assembly and Supramolecular Devices，Self-Assembly of Macromolecular Threaded Systems）

    John Wiley & Sons  2012年 

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  • 次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能

    高田 十志和, 中薗 和子（ 担当： 共著 範囲: 第１７章らせん状に集積されたロタキサン組織体の構築と特性）

    シーエムシー出版  2009年 

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  • トポロジーデザイニング：新しい幾何学からはじめる物質・材料設計

    高田十志和, 中薗和子（ 担当： 共著 範囲: トポロジカル超分子の合成、構造、応用）

    エヌ・ティー・エス  2009年 

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MISC

  • 貫通構造を中間体とするマクロサイクル触媒を用いた高分子主鎖の変換反応

    高田十志和, 山本浩司, 樋口和輝, 小川真広, 川崎あゆみ, 水野舜也, 岩崎燿, 長嶋将毅, 林慶浩, 川内進, 中薗和子, 小山靖人

    触媒討論会予稿集(CD-ROM)   132nd   2023年

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  • クラウンエーテル型ロタキサン構造を架橋点に有するポリロタキサンネットワークの合成と機能

    高田十志和, 吉井崇洋, 久詰美智子, 飯島圭祐, 高坂泰弘, 小山靖人, 中薗和子, 打田聖

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   62 ( 2 )   ROMBUNNO.1S07   2013年8月

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    記述言語：日本語  

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  • Rational synthesis of cyclic polymer via rotaxanation of linear polymer directed toward linear-cyclic reversible topology conversion

    Takahiro Ogawa, Naoya Usuki, Kazuko Nakazono, Toshikazu Takata

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY   245   2013年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）  

    Web of Science

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  • 高分子[2]ロタキサンを基盤とする可動な結合点を有する分岐高分子の合成

    打田聖, 青木大輔, 小山靖人, 中薗和子, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   93rd ( 3 )   867   2013年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 高分子におけめロタキサン連結がもたらす効果

    高田十志和, 小山靖人, 中薗和子

    エラストマー討論会講演要旨集   24th   123 - 124   2012年11月

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    記述言語：日本語  

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  • サイズ相補性ロタキサンを架橋点とするネットワークポリマーの合成および解架橋

    飯島圭祐, 高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   61 ( 1 )   ROMBUNNO.1PA003   2012年5月

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    記述言語：日本語  

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  • 分子不斉なロタキサンモノマーから合成したフェニルアセチレン系ポリマーの構造特性

    塩崎七央, 石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   61 ( 1 )   ROMBUNNO.3C15   2012年5月

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    記述言語：日本語  

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  • 主鎖型液晶ポリロタキサンの合成

    阿部陽子, 岡村寿, 打田聖, 小山靖人, 中薗和子, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   61 ( 1 )   ROMBUNNO.1C07   2012年5月

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    記述言語：日本語  

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  • 分子不斉なロタキサン構造を側鎖に有するポリアセチレンの片巻きらせん誘起に及ぼす輪成分の置換基の効果

    石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   61 ( 1 )   ROMBUNNO.3C16   2012年5月

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    記述言語：日本語  

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  • 分子不斉なロタキサンモノマーから合成したフェニルアセチレン系コポリマーの構造特性

    塩崎七央, 石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   92nd ( 4 )   1523   2012年3月

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    記述言語：日本語  

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  • サイズ相補性ロタキサンを架橋点とするネットワークポリマーの合成および解架橋

    飯島圭祐, 高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   92nd ( 3 )   969   2012年3月

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    記述言語：日本語  

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  • トリクロロ酢酸アニオンを対イオンとしてもつロタキサンの熱応答分子シャトリング

    阿部陽子, 岡村寿, 中薗和子, 小山靖人, 打田聖, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   92nd ( 4 )   1522   2012年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 分子不斉なロタキサン構造を側鎖に有するポリアセチレンの片巻きらせん誘起に及ぼす輪成分の置換基の効果

    石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   92nd ( 4 )   1523   2012年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 分子不斉なロタキサンモノマーから合成したフェニルアセチレン系ポリマーの構造特性

    塩崎七央, 石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    シンポジウム「モレキュラー・キラリティー」講演要旨集   2012   2012年

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  • 分子不斉ロタキサンを利用したポリアセチレンの可逆的片巻きらせん誘起

    石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   60 ( 2 Disk1 )   ROMBUNNO.1B10   2011年9月

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    記述言語：日本語  

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  • ロタキサン型空間結合がもたらす高分子の新機能

    JANG Keumhee, 高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   60 ( 2 Disk1 )   ROMBUNNO.1L06   2011年9月

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  • ゴム手袋状トポロジーを有するロタキサン:左右対称な軸成分を有する[2]ロタキサンにおける不斉発現

    石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    基礎有機化学討論会要旨集   22nd   546   2011年9月

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  • ロタキサンのトポロジカルキラリティーを活用したポリアセチレンの片巻きらせん誘起と構造制御

    石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    基礎有機化学討論会要旨集   22nd   32 - 33   2011年9月

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  • 分解性ロタキサンを鍵とする超分子架橋の形成と選択的分解

    高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本ゴム協会研究発表講演会講演要旨   2011   18   2011年5月

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    記述言語：日本語  

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  • 左右対称な軸成分を有する[2]ロタキサンにおける不斉発現

    石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    シンポジウム「モレキュラー・キラリティー」講演要旨集   2011   (JA)52,(EN)51   2011年5月

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    記述言語：日本語  

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  • ロタキサンの分子不斉を利用したポリアセチレンの片巻きらせん誘起とそのらせん構造制御

    石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    シンポジウム「モレキュラー・キラリティー」講演要旨集   2011   (JA)40,(EN)39-40   2011年5月

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    記述言語：日本語  

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  • ロタキサン型架橋剤により得られるビニルポリマーの定量的解架橋

    高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   60 ( 1 Disk1 )   ROMBUNNO.2PC033   2011年5月

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    記述言語：日本語  

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  • クラウンエーテル含有[1]ロタキサンの選択的合成

    臼杵直也, 高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   91st ( 4 )   1506   2011年3月

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  • C2キラルなスピロビフルオレンを用いた自由回転軸を含まない剛直らせん高分子の合成

    瀬戸良太, XU Kun, 小山靖人, 中薗和子, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   91st ( 3 )   913   2011年3月

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  • アキラルな構成成分からなる面不斉ロタキサンを側鎖に有するポリアセチレンの片巻きらせん誘起とその可逆的構造制御

    石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   91st ( 4 )   1507   2011年3月

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  • α,ω‐ジアミノアルカンとシクロデキストリンを構成要素にもつロタキサンの合成

    赤江要祐, 荒井隆行, 荒井隆行, 高坂泰弘, 小山靖人, 中薗和子, 岡村寿, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   91st ( 3 )   983   2011年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 嵩高い安定ニトリルオキシドを用いた末端封鎖反応によるポリロタキサンの合成

    三浦香織, JANG keumhee, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   91st ( 3 )   983   2011年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 分解可能なロタキサン構造を含む高分子の合成と分解挙動

    高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   91st ( 3 )   981   2011年3月

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  • サイズ相補的な構成成分をもつロタキサンの分解挙動とリサイクル材料への応用

    高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    基礎有機化学討論会要旨集   21st   100 - 101   2010年9月

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  • アキラルな構成成分から成る面不斉ロタキサンを側鎖に有するポリアセチレンの片巻きらせん誘起

    石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   59 ( 2 Disk1 )   ROMBUNNO.3F01   2010年9月

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  • 刺激応答性ロタキサンを用いた架橋高分子のマテリアルリサイクルシステム

    高坂泰弘, 吉井崇洋, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   59 ( 2 Disk1 )   ROMBUNNO.2V14   2010年9月

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  • キラルなスピロビフルオレンを主鎖にもつらせん構造高分子の合成

    瀬戸良太, 小山靖人, 中薗和子, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   59 ( 2 Disk1 )   ROMBUNNO.1D07   2010年9月

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    記述言語：日本語  

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  • 光学活性なスピロビフルオレンを利用した構造安定ならせん高分子の設計と合成

    瀬戸良太, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    シンポジウム「モレキュラー・キラリティー」講演要旨集   2010   (JA)134,(EN)133-134   2010年7月

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  • アキラルな構成成分からなる面不斉ロタキサンを側鎖に有するポリアセチレンの片巻きらせん誘起とその可逆的構造制御

    石割文崇, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    シンポジウム「モレキュラー・キラリティー」講演要旨集   2010   (JA)136,(EN)135   2010年7月

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    記述言語：日本語  

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  • ロタキサンの分子不斉を利用したポリアセチレンの片巻きらせん誘起

    石割文崇, 小山靖人, 中薗和子, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   59 ( 1 Disk1 )   ROMBUNNO.2C25   2010年5月

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    記述言語：日本語  

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  • 速度論的に安定化された超分子ゲルの創製とマテリアルリサイクル

    高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   59 ( 1 Disk1 )   ROMBUNNO.3D23   2010年5月

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    記述言語：日本語  

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  • クラウンエーテルを輪成分とする主鎖型ポリロタキサンの合成

    石野智則, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   59 ( 1 Disk1 )   ROMBUNNO.2C05   2010年5月

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  • キラルなスピロビフルオレンを主鎖にもつポリサレン錯体の合成

    瀬戸良太, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   59 ( 1 Disk1 )   ROMBUNNO.2C24   2010年5月

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  • 輪成分が軸不斉なロタキサン構造を側鎖に有するポリアセチレンの合成と性質

    石割文崇, 深澤啓一郎, 佐藤敬, 小山靖人, 中薗和子, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   90th ( 3 )   803   2010年3月

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  • ロタキサンの分子不斉を利用したポリアセチレンの片巻きらせん誘起

    石割文崇, 小山靖人, 中薗和子, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   90th ( 4 )   1123   2010年3月

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  • クラウンエーテルを輪成分とする主鎖型ポリロタキサンの合成

    石野智則, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   90th ( 3 )   804   2010年3月

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  • ホウ酸エステル結合を利用したロタキサン系動的システム

    鈴木悠大, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   90th ( 4 )   1121   2010年3月

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  • ロタキサン架橋の速度論的安定化と架橋高分子のリサイクル

    高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   90th ( 3 )   733   2010年3月

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  • ロタキサン構造を鍵とする架橋構造の速度論的安定化とリサイクル特性

    高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    エラストマー討論会講演要旨集   21st   7 - 8   2009年12月

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  • アンモニウム塩‐クラウンエーテル型ロタキサンにおける酸/塩基によるシャトリング制御とその応用

    石割文崇, 鈴木咲子, 深沢啓一郎, 中園和子, 小山靖人, 高田十志和

    基礎有機化学討論会要旨集   20th   281   2009年9月

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  • クラウンエーテル‐アンモニウム塩型ロタキサン構造からなる主鎖型ポリロタキサン

    石野智則, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   58 ( 2 Disk1 )   ROMBUNNO.2C-02   2009年9月

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  • 有機溶媒中におけるシクロデキストリン含有ポリロタキサンのone‐pot合成

    高島智行, 小山靖人, 中薗和子, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   58 ( 2 Disk1 )   ROMBUNNO.3PC021   2009年9月

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  • 輪成分が軸不斉なロタキサン構造を側鎖に有するポリアセチレンの動的挙動

    石割文崇, 深沢啓一郎, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   58 ( 2 Disk1 )   ROMBUNNO.2B1-01   2009年9月

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  • 有機溶媒中におけるポリロタキサンのOne‐pot合成

    中薗和子, 高島智行, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   58 ( 1 Disk1 )   1PD024   2009年5月

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  • 抗がん活性を持つロタキサンの合成

    高田十志和, 小山靖人, 中薗和子, 小野信文, 西尾和人, 藤田至彦

    日本化学会講演予稿集   89th ( 2 )   875   2009年3月

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  • [2]ロタキサンの合成と特性に及ぼす輪成分の環員数の効果

    石野智則, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   89th ( 2 )   874   2009年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 構造明確なグラフトポリロタキサン及びポリロタキサンネットワークの合成と性質

    高島智行, 小山靖人, 中薗和子, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   89th ( 2 )   799   2009年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 高分子反応による構造明確なポリロタキサンネットワークの合成

    高島智行, 小山靖人, 荒井隆行, 中薗和子, 高田十志和

    ネットワークポリマー講演討論会講演要旨集   58th   221 - 222   2008年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：合成樹脂工業協会  

    DOI： 10.11364/networkpolymer1996.29.Supplement_221

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  • 機械的架橋反応による新規ポリロタキサンネットワークの合成と特性評価

    高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    ネットワークポリマー講演討論会講演要旨集   58th   1 - 4   2008年10月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：合成樹脂工業協会  

    DOI： 10.11364/networkpolymer1996.29.Supplement_1

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  • グラフトポリロタキサン―空間的に独立したグラフト鎖を持つ高分子の合成と性質―

    高坂泰弘, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    高分子学会予稿集(CD-ROM)   57 ( 2 Disk1 )   3G02   2008年9月

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    記述言語：日本語  

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  • 三級アンモニウム塩とクラウンエーテルからなる新規ロタキサンの合成と構造

    石野智則, 中薗和子, 小山靖人, 高田十志和

    日本化学会講演予稿集   88th ( 2 )   1438   2008年3月

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    記述言語：日本語  

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  • Template synthesis of [2]rotaxanes with large ring components and tris(biphenyl) methyl group as the blocking group. The relationship between the ring size and the stability of the rotaxanes. (vol 71, pg 7480, 2006)

    Shinichi Saito, Kazuko Nakazono, Eiko Takahashi

    JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY   71 ( 24 )   9252 - 9252   2006年11月

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受賞

  • 令和元年度有機合成化学奨励賞

    2019年   有機合成化学協会  

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  • 東京工業大学工学系若手研究奨励賞

    2014年   東京工業大学  

    中薗 和子

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  • CERI最優秀発表論文賞

    2013年   日本ゴム協会  

    中薗 和子

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  • 手島記念賞論文賞

    2012年   東京工業大学  

    中薗 和子

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  • 日本化学会第92春季年会優秀講演賞（学術）

    2012年   日本化学会  

    中薗 和子

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  • 有機合成化学協会研究企画賞（中外製薬）

    2010年   有機合成化学協会  

    中薗 和子

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 単一ゲル微粒子の強靭化に基づくミクロ空間移動科学の構築

    研究課題/領域番号：21H01999  2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    鈴木 大介, 内橋 貴之, 中薗 和子, 呉羽 拓真, 藤本 和士

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    配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）

    体内の血管内のようなミクロ流動場において移動制御が可能な、新しい高分子ゲル微粒子の開発を目的に研究を行ってきた。従来の化学架橋により形成されたゲル微粒子は脆く、更に、化学架橋点を減らす事で柔らかく大変形するゲル微粒子を得る事ができるが、ミクロ流動場で元の状態を劣化させずに物性を損なう事無く利用する事は困難である。
    そこで、環と軸から成る擬ロタキサンを架橋剤として用い、沈殿重合法によってゲル微粒子への導入を試みた。その際、重合条件を詳細に検討する事で、これまでに達成する事ができなかった、高収率でロタキサン架橋したゲル微粒子を得る手法を見出す事に成功した。更に、架橋点の仕込み量を調節する事にも成功している。得られたゲル微粒子を精製後、各種顕微鏡で観察したところ、比較的サイズ分布が狭い事が分かった（おおよそ100nm程度の粒子径）。また、動的光散乱法より、温度応答性を示す事も確認した。
    その他、単一ゲル微粒子の特性を評価するために、高速AFMを活用したリアルタイム解析を実施した。温度応答性ゲル微粒子を活用し、ゲル微粒子の周囲の環境が変化する中で、単一ゲル微粒子のサイズや形状変化を捉えることに成功した。また、単一ゲル微粒子の任意の局所部位を選択し、フォースカーブを取得する事にも成功し、単一ゲル微粒子局所の物性評価が可能であり、ロタキサン架橋を施したゲル微粒子の力学特性を解明する基盤を構築する事ができた。これらのゲル微粒子を流動させるマイクロ流路を設計し、その予備検討も進める事ができた。

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  • 多様な環状構造の可逆変換－トランスフォーマブルマクロサイクルの創成

    研究課題/領域番号：19K05417  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    中薗 和子

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    配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）

    マクロサイクルは、末端を持たない閉じた構造により同一の化学組成・分子量の鎖状分子とは異なる物性・化学特性を示すことから様々な応用が期待されている。しかし、マクロサイクルの合成には多くの課題があり、望みの構造とサイズを有するマクロサイクルを自在に合成することは容易ではない。本研究では機械的結合を持つ分子であるロタキサンの動的構造特性を利用した新しい環化方法を提案し、ビニルポリマーの環化および、マクロサイクル構造を有するモノマーの重合では合成が難しい、多環構造を有する高分子の合成を達成した。刺激に応答して環状構造を変換させる刺激応答性官能基の導入とマクロサイクル中での駆動についても明らかにした。

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  • 可逆的な分岐ー線状高分子トポロジー変換可能なABCトリブロックコポリマーの創製

    研究課題/領域番号：18H02018  2018年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    高田 十志和, 中薗 和子, 打田 聖

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    配分額：17550000円 （ 直接経費：13500000円 、 間接経費：4050000円 ）

    本研究では、高分子の連結点におけるロタキサンの機械的結合の動的構造特性の意義を明らかにするため、ロタキサン架橋高分子におけるメカノクロミック特性を示す官能基を組み込むことで、確かにロタキサン架橋が共有結合に加わる応力を緩和して結合の破断を抑制することを明らかにした。また、高分子のロタキサン連結を発展させ、ロタキサン連結高分子のトポロジー変換システムをブロック共重合体に適用した。そしてロタキサン連結点のスイッチがブロック共重合体のトポロジーを、そして組織化構造を変えうることを明らかにした。

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  • 協同的ロタキサン反応場を活用した不斉触媒による特異的物質変換

    研究課題/領域番号：16K17866  2016年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    中薗 和子, 高田 十志和

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    配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）

    本研究では、環状分子に鎖状分子が貫通した構造であるロタキサン骨格が、その貫通構造を介してコンポーネント同士が協同的に振舞うことに着目し，これを反応場とすることで酵素のような特性をもつ触媒構築を目指して研究を行った。触媒部位とロタキサン骨格を複合化したロタキサン触媒を開発し、不斉アシル化反応の触媒として用いた。また、ロタキサン特有の分子不斉をもつロタキサン合成についても検討を進め、実験とシミュレーションの双方から動的な反応場の構造効果について明らかにした。

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  • ロタキサンスイッチによる高分子の構造制御

    研究課題/領域番号：24108712  2012年4月 - 2014年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    中薗 和子

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    配分額：5720000円 （ 直接経費：4400000円 、 間接経費：1320000円 ）

    25年度は１）分子不斉ロタキサンを用いたらせんキラリティー反転システムの構築と、２）化学刺激にかわる外部刺激に応答するロタキサン分子スイッチを開発し、これをポリアセチレンの側鎖に導入して主鎖の有効共役長制御を固相やフィルム状態で達成した。
    １）前年度までに分子不斉ロタキサンをポリアセチレン側鎖に導入し、分子不斉からポリアセチレンのらせんキラリティーへのキラリティー転写を達成しているが、さらにらせんキラリティーを随意に反転させられれば、触媒や分離材料への展開が期待される。そこで軸成分の主鎖近傍に点不斉を導入した分子不斉ロタキサンモノマーを合成・ジアステレオ分割し、それぞれのジアステレオマーを重合してポリアセチレンを合成した。つまり点不斉と分子不斉の不斉場が競争的にポリアセチレンのらせんキラリティーを制御する系を検討した。その結果、完全な反転システムには至らなかったが、点不斉中心付近に輪成分が近づくと、ポリアセチレンのらせんキラリティーに対して、分子不斉の効果が顕著になることが示唆されるという結果が得られ、らせん反転システムへの初期的な知見が得られた。
    ２）熱分解性の対アニオンを有するアンモニウム塩型ロタキサンを合成し、固相で対アニオンを熱分解するとアンモニウム塩がアミンに中和され、これに伴い輪成分が軸上を移動する分子スイッチを合成した。さらに固相で熱分解性の固体酸とアミン型ロタキサンを室温で反応させると、再び輪成分がアンモニウム塩上に局在するアンモニウム塩型ロタキサンとなり、加熱により中和するとアミン型ロタキサンとなる分子スイッチ特性が確かめられた。これを側鎖に有するポリアセチレンを合成し、そのフィルムに対して加熱と酸水溶液への浸漬を順に行ったところ、フィルム状態においても分子スイッチにより輪成分とポリアセチレン主鎖の距離が変化し、主鎖の有効共役長変化に基づく色の変化がみられた。

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  • 微小管状高分子を基盤とする動的超分子マテリアルの創成と制御

    研究課題/領域番号：23245031  2011年4月 - 2015年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    高田 十志和, 小山 靖人, 打田 聖, 中薗 和子, 曽川 洋光

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    配分額：49790000円 （ 直接経費：38300000円 、 間接経費：11490000円 ）

    生体系にみられる「分子を一方向に移動・回転する分子モーター」を人工系で可能にすることを目指し、本研究では微小管状高分子やロタキサンといった運動モードの異なる分子素子を組み合わせてマクロな運動系の構築を行った。具体的には1) 剛直なキラルユニットの連結による微小管状高分子の構築と内孔の応用、2) ロタキサン素子の構築と複合化、3) 分子モーターの創成、4) 分子モーターと有機・無機材料との複合化による運動マテリアルの創成 を行った。

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  • ロタキサンスイッチ駆動型フォルダマーの合成と機能

    研究課題/領域番号：23750148  2011年 - 2013年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    中薗 和子, 高田 十志和

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    配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）

    動的にランダムコイル構造とらせん構造の変換が可能なフォルダマー挙動をもつポリマーの構造制御は、分子認識や添加剤あるいは溶媒により制御されてきた。本研究では新たな制御方法として分子素子であるロタキサン分子スイッチを用いて可逆的に制御し、ポリマーの高次構造由来の物性を随意に制御しようとする目的で行った。ロタキサン分子スイッチを側鎖に有する構造明確なポリ(m-フェニレンジエチニレン）の合成法を確立し、ポリマーの側鎖においても酸・塩基応答性のロタキサン分子スイッチが良好な応答性を示すことを確かめた。さらにキラルなロタキサンを用いてらせんのキラリティー制御も達成した。

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  • 動的らせん高分子とロタキサンの階層的集積化と空間的不斉伝達制御

    研究課題/領域番号：22108510  2010年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    中薗 和子

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    配分額：4940000円 （ 直接経費：3800000円 、 間接経費：1140000円 ）

    さまざまな刺激に応答して、化学的・構造的に可逆変換する分子は分子スイッチと呼ばれるが、環状分子にダンベル状分子が貫通したロタキサンも、コンポーネント間の相対的な位置を制御することができるため分子スイッチとなる。本研究では、pHに応答するロタキサン分子スイッチを高分子上に集積化することにより、ロタキサン素子と高分子間の機能や情報の効果的な伝達あるいは増幅による高度な機能の実現を目指し研究を行った。今年度は側鎖に酸・塩基応答性の光学活性なロタキサンを導入したポリアセチレンにおいて、主鎖と輪成分の距離をスイッチすると主鎖のらせん不斉や有効共役長の変化が可逆的かつ高速に起こることを見出した。また、光学活性な置換基として分子不斉ロタキサンを導入し、従来の不斉にない「動的不斉」が生み出す空間的かつ確率論的な不斉場を使った不斉増幅について明らかにした。さらに、より構造明確ならせん構造制御を狙って、空孔をもつ巨大な剛直らせん高分子のらせん制御についても、側鎖に光学活性な輪成分を有するロタキサン分子スイッチを導入したポリ(m-フェニレンジエチニレン)を合成し、らせん誘起が輪成分と高分子主鎖との距離を変化させることで制御できることを明らかにした。これらの成果によりロタキサンスイッチを広範な高分子構造制御へと展開することの有用性を見出した。応用展開を指向し、共重合ポリマー系におけるロタキサン分子スイッチ挙動とらせん誘起効率の関係性についても検討を行って、一定の条件を満たすコモノマーを用いれば、ロタキサン分子スイッチの挙動とらせん不斉誘起を連動させられることを見出した。

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