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交互共重合の極限制御と交互配列を活かした機能創出

Research Project

Project/Area Number 17J06075
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

西森 加奈  京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords交互共重合 / 配列 / スチレン / マレイミド / 精密重合 / 配列制御 / 機能
Outline of Annual Research Achievements

共重合体は高分子材料の開発に広く使われており,その共重合体の特性はモノマー種の組み合わせや組成比のみならず,配列によって制御される。例えば二元共重合体の中でも,交互共重合体は分子間・分子内で組成分布がなく,ホモシークエンスがないことが特徴であり,ランダム・ブロック共重合体とは異なる機能特性が期待できる。しかし,交互共重合体は古くから知られているにも関わらず,その配列の詳細な解析や,集合構造の研究,さらに材料への展開はそれほどなされてこなかった。
そこで,本研究では置換基設計が可能なスチレンとマレイミドの交互共重合に着目し,精密ラジカル重合と分子設計により,配列解析,配列精密制御,配列機能の創出,集合構造解析を目指してきた。本研究員はこれまで,電子求引性を高めたマレイミドや開始剤が交互共重合体の配列解析や配列精密制御を可能にし,長鎖アルキルとフェノールを側鎖にもつ交互共重合体が芳香族溶媒中で感温性物理ゲルを形成することを見出した。
昨年度は,高い交互配列の精度を維持しながら様々な置換基導入が可能な交互共重合体の合成を目指して,電子求引性でありながら1級アミンを作用させると定量的にアミドに変換できるNHS活性エステルに着目し,NHS活性エステルをN-フェニルマレイミドのベンゼン環のパラ位に組み込んだマレイミド(NHS-PhMI)を新たに設計した。NHS-PhMIをフェノール誘導体であるtーブトキシスチレンと共重合し,その後1級アミンと酸を作用させることにより,種々のアミド基とフェノールを側鎖にもつ,交互配列の精度が高い共重合体の合成を達成した。
これらの結果は,今後の交互共重合体の集合構造解析・配列由来の機能に関する研究に対して重要な研究成果であり,これらの成果をまとめた論文は高分子系トップジャーナルであるPolymer Journal(Nature)に受理された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ESPCI(フランス)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ESPCI(フランス)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ESPCI Paris Tech(フランス)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] AB-alternating copolymers via chain-growth polymerization: synthesis, characterization, self-assembly, and functions2020

    • Author(s)
      Nishimori, K.; Ouchi, M.
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 56 Issue: 24 Pages: 3473-3483

    • DOI

      10.1039/d0cc00275e

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of a maleimide monomer to achieve precise sequence control and functionalization for an alternating copolymer with vinylphenol2020

    • Author(s)
      Nishimori Kana、Ouchi Makoto
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 52 Issue: 7 Pages: 717-729

    • DOI

      10.1038/s41428-020-0326-9

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of Thermoresponsive Polymers Toward Antibody Purification2019

    • Author(s)
      Nishimori, K.; Maruyama, M.; Shimazaki, Y.; Ouchi, M.; Yoshida, H.
    • Journal Title

      ACS Appl. Polym. Mater.

      Volume: 1 Issue: 8 Pages: 1925-1929

    • DOI

      10.1021/acsapm.9b00137

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Physical gelation of AB-alternating copolymers made of vinyl phenol and maleimide units: cooperation between precisely incorporated phenol and long alkyl pendant groups2019

    • Author(s)
      Nishimori Kana、Cazares-Cortes Esther、Guigner Jean-Michel、Tournilhac Francois、Ouchi Makoto
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 10 Issue: 18 Pages: 2327-2336

    • DOI

      10.1039/c9py00329k

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Design of Maleimide Monomer for Higher Level of Alternating Sequence in Radical Copolymerization with Styrene2019

    • Author(s)
      Kana Nishimori, Mitsuo Sawamoto and Makoto Ouchi
    • Journal Title

      Journal of Polymer Science Part A Polymer Chemistry

      Volume: 57 Issue: 3 Pages: 367-375

    • DOI

      10.1002/pola.29191

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 長鎖アルキル-ビニルフェノール交互配列ポリマーのオルガノゲル形成2019

    • Author(s)
      西森加奈 ・大内誠
    • Organizer
      第67回 高分子学会年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] スチレンとマレイミドの精密交互重合:配列解析と交互配列機能に向けた分子設計2018

    • Author(s)
      西森加奈 ・寺島崇矢・大内誠
    • Organizer
      第67回 高分子学会年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 長鎖アルキルとフェノールを側鎖に有する交互配列ポリマーのオルガノゲル形成2018

    • Author(s)
      西森加奈 ・フランソワ トゥーニャック ・寺島崇矢・大内誠
    • Organizer
      第67回 高分子学会討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 精密交互ラジカル共重合:交互配列に基づく集合構造制御と機能創出2018

    • Author(s)
      西森加奈・寺島崇矢・大内誠
    • Organizer
      第27回ポリマー材料フォーラム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ラジカル共重合による交互配列精密制御と配列機能創出2018

    • Author(s)
      西森加奈・寺島崇矢・大内誠
    • Organizer
      2018KIPS若手高分子シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] スチレンとマレイミドの精密交互重合:配列解析と交互配列機能に向けた分子設計2018

    • Author(s)
      西森加奈,寺島崇矢,大内誠
    • Organizer
      第67回 高分子学会年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 抗体精製材料に向けた感温性ポリマーの精密合成2017

    • Author(s)
      西森加奈,丸山優史,島崎譲,大内誠,吉田博史,澤本光男
    • Organizer
      第66回 高分子学会年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular design toward advanced control of alternating sequence based on radical alternating copolymerization2017

    • Author(s)
      Kana Nishimori, Makoto Ouchi, Mitsuo Sawamoto
    • Organizer
      ACS Fall 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 京都大学大学院工学研究科高分子化学専攻 大内研究室ホームページ

    • URL

      http://www.living.polym.kyoto-u.ac.jp/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 接着性と撥水性を示す交互共重合体2020

    • Inventor(s)
      大内誠・西森加奈
    • Industrial Property Rights Holder
      大内誠・西森加奈
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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