2015 Fiscal Year Research-status Report
アミジン類とオキソ酸の電荷支援型水素結合を駆使したソフトマテリアルの構築
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26410102
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
古荘 義雄 滋賀医科大学, 医学部, 教授 (00281270)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電荷支援型水素結合 / アミジン / グアニジン / オキソ酸 / 超分子ポリマーゲル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「電荷支援型水素結合」と呼ばれる極めて強い非共有結合的相互作用を駆使して、主として超分子化学的なアプローチにより、２～３次元の有機分子の集積体を構築し、さらに実用材料を目指したマクロ構造を自在に創成する方法論を開拓することを目的としている。本研究は、これまで共有結合や通常の水素結合が担ってきた役割を、この電荷支援型水素結合で置き換えて、その強い結合力と可逆性を活かした新規材料創成のための新しい指導原理の開拓を目指すものである。
本年度は昨年度までに得られた検討結果、すなわち、「主鎖にアミジン構造をもつポリマーと両末端にカルボキシル基をもつテレケリックなポリブタジエンを混合することで、電荷支援型水素結合により架橋された三次元ネットワーク構造をもつ超分子ポリマーゲルが生成すること」に基づいて、母体となるポリマーの構造を変えたものを合成し、ポリマーゲルの性質に与える影響について検討した。具体的には、アミジンポリマーとして、ベンゼン環のパラ位に環状アミジン基をもつポリスチレンを合成した。一方、カルボン酸ポリマーとしては、種々の組成比をもつアクリル酸とアクリル酸ブチルのランダム共重合体を合成した。これらの２種類のポリマーをメタノール中で混合することで、アミジン基とカルボキシル基間の水素結合性の塩橋を介した超分子ネットワーク構造をもつ無色透明のゴム状の超分子ポリマーゲルを合成した。動的粘弾性解析から、昨年度のポリブタジエンベースの超分子ポリマーゲルの場合と同様に、この超分子ポリマーゲルも構成成分ポリマー単体に比べて力学的物性が向上していることが明らかになった。また、温度変化などの外部刺激に応答して動的粘弾性が可逆的に著しく変化することも分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
母体となるポリマーの構造の異なる側鎖に環状アミジン基をもつポリスチレンとアクリル酸とアクリル酸ブチルのランダム共重合体を組み合わせることでも、昨年度のポリブタジエンベースのものと同様に、超分子ポリマーゲルが生成することを見いだすことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に引き続き、新しい超分子ポリマーゲルの系を見いだすことができたので、今後も用いるポリマーの構造などを変化させていきながら、新規材料としての可能性を探っていきたい。ポリマー内に電子のドナーやアクセプターを組み込むことにより高次に組織化された光電変換超分子集合体を構築することを目指す。それと同時に、結晶性の３次元超分子集合体の構築を目指して研究を進めていく。
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| Causes of Carryover |
平成27年9月に近畿大学分子工学研究所から滋賀医科大学医学部に移動したが、その移動に伴い、機器類の反応や設置に想定外の費用がかかってしまった。また、私立大学と国立大学での事務手続きの違いなどから、混乱が生じてしまったため、平成27年度当初の使用計画及び使用予定額との間に違いが生じてしまった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
昨年の移転時には、試薬やガラス器具類などの一部を滋賀医大に持ってくることができなかったため、これらの消耗品が不足している。研究を進めながら、必要なものを順次揃え直していくことで、最終的には予定通りの使用額になる予定である。
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