2018 Fiscal Year Annual Research Report
Synthesis, self-assembling structure and phase transition behavior of switching includion complex
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16K17909
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
前田 利菜 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (90771725)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ポリロタキサン / シクロデキストリン / ブロック共重合体 / 自己組織化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、超分子構造の一種であるポリロタキサンを応用し、ブロック共重合体を軸分子として用いることで、環状分子がブロック共重合体上で動く材料の新規合成、およびその応用を目指している。 平成30年度はポリロタキサン中の環状分子βCDの数によって、βCDの軸上の位置がどのように変化するかを明らかにした。まずPEO-PPO-PEOトリブロック共重合体の末端水酸基をメシチレン基により修飾して、βCDとの包接錯体を形成させた。さらにメシチレン基を脱離基とすることで、過剰量に加えたβCDの水酸基と反応させ、ポリロタキサンの軸分子末端封鎖を行うことに成功した。このように、包接錯体形成時に軸分子の末端官能基を変えることによって、包接数の異なるポリロタキサンが得られることがわかった。PPRのβCDの包接数が5、13、23のものをそれぞれPPR5、PPR13、PPR23とした。水に溶解させたそれぞれの試料を凍結乾燥し、得られた固体のDSC測定を行うことにより、それぞれのポリロタキサン試料の軸分子上でβCDがどこに配置されているかを調べた。PPR5及びPPR13はPEOの結晶化度に変化が見られなかったことから、増加したCDはPPOに集まったと考えられる。一方でPPR23はPEOの結晶融解が見られなかった。βCDは水中においてPPOと包接錯体を形成しやすいことが報告されている。つまり、CDの数が少ないときはPPOとの包接エネルギー利得が支配的であるが、一定数CDが増加するとPPOを包接するよりもCDのエントロピーを優先し、PEO側に移動すると考えられる
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