戦略的モノマー設計による配列制御ポリマーの自在合成と配列機能の創出
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20J14810
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
亀谷 優樹 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 高分子合成 / 配列 / メタクリレート / スチレン / ラジカル重合 / ガラス転移 / 交互共重合 / 熱物性 |
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| Outline of Research at the Start |
タンパク質やDNAなどの生体高分子は繰り返し単位の並び方、すなわち配列が完全に制御されている一方で、合成高分子は一般に配列が制御されていない。特にビニルポリマーは様々な用途で用いられている重要な合成高分子であるが、連鎖重合機構で合成されるため配列制御が困難とされており、配列の制御は特殊な構造に限られていた。本研究ではモノマー設計により重合反応の選択性を制御し配列制御を実現する。そして重合後に高分子反応を行い、一般的に用いられるモノマーユニットからなる高分子に変換する。そして別途合成した通常のランダム配列高分子と性質を比較することで配列と合成高分子の性質・機能の関係性を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，サッカリンメタクリルアミド(SacM)による配列制御について研究を進めた。SacMはN,N'二置換メタクリルアミドであり単独重合性を示さなかった一方で、スチレン、アルキルジエンジエンとの共重合では両モノマーが等速度で消費され、交互共重合の進行が示唆された。SacM=M1,スチレン=M2としてモノマー反応性比を求めるとr1=0.040,r2=0.045と0に近い値となり、高い交互性が示された。また、メタクリレートやアクリルアミドなど他のモノマーとの共重合は進行しなかった。
得られた交互配列ポリマーとアルコールを反応させSacMユニットを対応するメタクリレートユニットへ変換した。SacMモノマーのサッカリンアミド結合はアルコールや水に安定である一方、反応後のSacMユニットのサッカリンアミドはこれらに対して高い反応性を示し、ほぼ定量的に対応するメタクリレートユニットへと変換できた。この反応性の違いは低分子のモデル反応やDFT計算からも確認した。アルコールの種類を変えることでメタクリレートに様々な側鎖を導入でき、7種類の交互ポリマーを合成することができた。
こうして合成したメタクリレートとスチレンの交互配列ポリマーの熱物性を、対応する統計的ランダム配列のポリマーと比較した。メチルメタクリレートなど小さな側鎖のメタクリレートの場合、交互ポリマーの方が低いガラス転移温度(Tg)を示した。このTgの違いについてモデル化合物の主鎖の回転ポテンシャルから考察した。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
