多重水素結合形成によるデンドリティックポリアミド一線状高分子複合体の作製

• Project/Area Number: 13031029
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 寺境 光俊 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (70251618)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柿本 雅明 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90152595)
• Project Period (FY): 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2001: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
• Keywords: 高分子合成 / 超分子化学 / 多重水素結合 / デンドリマー / 芳香族ポリアミド / ガラス転移温度 / ポリビニルピリジン

Research Abstract

3,5-ジアミノ安息香酸を出発物質としてオルトゴナル法によりアミノ基を末端にもつ第一、第二世代のデンドロン骨格を合成した。このアミノ基と酸無水物を反応させることでドナー部(カルボキシル基)を複数個もつ芳香族ポリアミドデンドロンを合成した。AIBNを開始剤としたラジカル重合によりポリ(4-ビニルピリジン)をアクセプター分子として合成した。第一世代デンドロンとアクセプター分子の官能基比率1:1で作製した複合体では、IRスペクトルで水素結合形成を示す1950cm^<-1>と2550cm^<-1>付近に新しい吸収が観察された。ピリジンを溶媒として作製した複合体では200℃まで加熱すると分子内環化にともなうイミド基由来の吸収が現れた。メタノールを溶媒とすればイミド化(環化)を抑制しつつ水素結合による複合体が作製できることが新たにわかった。複合体を形成することでデンドロンの融点とアクセプター分子のガラス転移点が消失し、新たに複合体のガラス転移点が179℃に観察された。複合体のガラス転移温度はドナー/アクセプター比とともに連続的に変化し、1/2の時もっとも高い温度となった。ポリビニルピリジンの代わりにポリビニルピリジン-ポリスチレン共重合体をアクセプター分子として用いると、ドナー/アクセプター比が1/1の時に最高のガラス転移温度となった。隣り合うピリジン基同士の立体障害が緩和されたため効率よく水素結合が形成されたと推測できる。