多重水素結合可能なデンドリティックポリアミド-線状高分子共重合体の合成

• Project/Area Number: 14045224
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Akita University (2003); Tokyo Institute of Technology (2002)
• Principal Investigator: 寺境 光俊 秋田大学, 工学資源学部, 助教授 (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): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2003: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2002: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• 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 / ポリビニルピリジン / 共重合体 / ガラス転位温度

Research Abstract

水素結合ドナーを末端に多数もつデンドリティックポリアミドと水素結合アクセプターを有するポリビニルピリジンからの多重水素結合による複合体の作製と、これらドナー性、アクセプター性基をもつ共重合体を合成し、多重水素結合が物理的性質に与える影響について検討した。複合体作製では、両成分が互いに混ざり合い、ひとつのガラス転移温度を示すことがわかった。このガラス転移温度はドナー、アクセプター比に強く影響を受け、アクセプター基が2倍等量存在するとき最も高いガラス転移温度となった。これら複合体のガラス転移温度は同一骨格でドナー性をもたないデンドリティックポリアミド-ポリビニルピリジン複合体より高いガラス転移温度を示した。水素結合により分子鎖のセグメント運動が抑制されたことが示唆される。さらに、複合体溶液中でのポリビニルピリジン鎖の動きやすさを磁場勾配NMR法を用いて検討した。ポリビニルピリジンの拡散係数は第一世代、第二世代のドナー性デンドリティックポリアミドを添加すると小さくなった。5重以上の多重水素結合がポリビニルピリジン鎖の運動性抑制に効果的であることがわかった。共重合体合成では、中心部にリビングラジカル重合開始剤部位をもつ新しいデンドロンを合成し、これを用いた4-ビニルピリジンのラジカル重合により一分子内にドナー性、アクセプター性基両方をもつ共重合体を合成した。共重合体のガラス転移温度は一つであり、その温度はビニルピリジン鎖が長くなると低くなった。動的光散乱法を用いて溶液中の分子の大きさを算出したところ、メタノール中での流体力学的半径はきわめて大きく、クロロホルム中、DMF中の順に小さくなった。溶媒と各セグメントの親和性と多重水素結合形成が強く影響したと考えられる。