2020 Fiscal Year Research-status Report
ポリマーミセルの精密連結が拓く革新的自己組織化高分子材料の創成
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19K22218
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
寺島 崇矢 京都大学, 工学研究科, 准教授 (70452274)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | ポリマーミセル / 両親媒性ランダムコポリマー / 自己組織化 / 精密重合 / ハイドロゲル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ポリマーミセルをポリイオンコンプレックス形成や水素結合などにより個数/位置選択的に結合する手法を開発し、このミセル連結法を利用して、ミセルを重合（交互共重合、配列制御）、三次元積層化、ネットワーク化した材料の創出を目的とする。
令和２年度は、令和元年度に開発した「ポリマーミセルの精密連結法」を用いて、異なるミセルを交互に連結・重合したネックレスミセルや三次元的に連結したハイドロゲルの創出を検討した。アミノ基部位を２つもつミセルとカルボン酸部位を２つもつミセルを混合すると、それらのポリマーミセルが重合することがわかった。アミノ基部位やカルボン酸部位を末端にもつ両親媒性ランダム共重合体が4本結合した星型ポリマーは、水中でアミノ基やカルボン酸を含む部位を４箇所もつ球状ミセルを形成した。これらのミセルを混合するとハイドロゲルが得られており、現在その物性を評価中である。
また本研究過程で、水中や有機溶媒中でのポリマーミセル・ナノ粒子の精密連結に向けて、水中での両親媒性ホモポリマーによる単分散ミセルの構築や、有機溶媒中での疎水性逆ミセルの構築およびその分子内架橋によるナノ粒子合成など、新たなポリマー分子・材料の設計にも成功した。これらの成果は、当初計画以上の進展といえ、今後、ポリマーミセルやナノ粒子の精密連結による機能材料創成と物性制御に焦点を当てる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
令和2年度に予定していたネックレスミセルやハイドロゲルを創出できたのみならず、水中での両親媒性ホモポリマーによる単分散ミセルの構築や、有機溶媒中での疎水性逆ミセルの構築およびその分子内架橋によるナノ粒子合成など、新たなポリマー分子設計指針の確立にも成功し、当初の計画以上に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、当初の計画以上に進展しており、3年目も計画の通り推進する予定である。
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| Causes of Carryover |
令和元年度に、これまでに別途合成していた両親媒性高分子を用いて、目的とするミセル会合体を創出することができたため、新たに分子設計を検討する必要がなかった。そのため試薬購入などに予定していた物品費が必要でなくなり、次年度使用額が生じている。令和３年度では、これらの次年度使用額を全て用い、ネックレスミセルやハイドロゲルなどの合成試薬の購入(物品費)などに当てる予定である。
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