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末端官能基化高分子を利用した構造特異性高分子の精密設計と分子鎖形態に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J09664
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 高分子化学
研究機関山形大学

研究代表者

齋藤 悠太  山形大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワードロッドブラシ / 分子鎖形態 / 主鎖剛直性 / マクロモノマー / ブラシポリマー / スペーサー / 側鎖重合度依存性 / ポリ(n-ヘキシルイソシアネート) / 希薄溶液物性 / ポリ(nーヘキシルイソシアナート) / SEC-MALS / 小角X線散乱
研究実績の概要

本研究は、ロッドブラシの立体配座特性に及ぼす根本因子を徹底的に解明することを目的としている。ポリスチレン主鎖のロッドブラシの主鎖の剛直性は、同じ側鎖長において柔軟な側鎖を有するブラシポリマー(フレキシブルブラシ)と比較して大きいこと、主鎖剛直性が側鎖重合度の1乗に比例して増加すること (フレキシブルブラシは側鎖重合度の2乗で増加) が明らかとなっている。本研究では、ロットブラシの分子鎖形態に及ぼす主鎖の一次構造、末端の構造、主鎖と側鎖の間の柔軟鎖の導入による影響について詳細かつ系統的な研究を行い、以下の知見を得た。
1. ロッドブラシの主鎖をポリスチレンからポリメタクリレート主鎖に変化させることで、主鎖剛直性が著しく大きくなることがわかった。
2. ポリアクリレート主鎖のロッドブラシを合成し、主鎖近傍のメチル基の影響について検討した。α-メチル基の有無は、重合性には著しい変化を与えたが、分子鎖形態にはほとんど影響を及ぼさないことがわかった。
3. 側鎖の間の柔軟鎖の影響について検討を行った。柔軟鎖としてオキシエチレン鎖(EOm)を用いて、m = 2, 4.5, 8の異なるロッドブラシを合成し、単独重合することで分子鎖形態評価に適したロッドブラシを合成することができた。主鎖と側鎖の柔軟スペーサーの影響は、それほど顕著では無いことがわかった。
4. ロットブラシにおける主鎖剛直性は、これまでに合成したロッドブラシは、側鎖の密度と体積を考慮することで規格化できることが明らかとなった。このことから主鎖の一次構造や側鎖の種類によって主鎖の剛直性が変化する原因は、主鎖や側鎖の太さ、側鎖のグラフト間距離が変化するためであることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Graft Density Dependence of Main Chain Stiffness in Molecular Rod Brushes.2015

    • 著者名/発表者名
      Moray Kikuchi, Ryo Nakano, Yuji Jinbo, Yuta Saito, Satoshi Ohno, Daichi Togashi, Kazushi Enomoto, Atsushi Narumi,Osamu Haba, and Seigou Kawaguchi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 48 ページ: 5878-5886

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radical polymerization of pendant (meth)acrylates on a rigid helical polyisocyanate backbone producing poly(meth)acrylates with "ideally" atactic main chain configuration2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Narumi, Hitomi Baba, Tetsuya Akabane, Yuta Saito, Satoshi Ohno, Daichi Togashi, Kazushi Enomoto, Moriya Kikuchi, Osamu Haba, and Seigou Kawaguchi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 48 号: 11 ページ: 3395-3405

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b00771

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of the Chain Stiffness Parameter of Molecular Rod Brushes Consisting of a Polymethacrylate Main Chain and Poly(n-hexyl isocyanate) Side Chains.2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Saito, Moriya Kikuchi, Yuji Jinbo, Atsushi Narumi, and Seigou Kawaguchi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 48 ページ: 8971-8979

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ブラシ状高分子の主鎖剛直性増加の源について2016

    • 著者名/発表者名
      菊地 守也, 齋藤 悠太, 鳴海 敦, 川口 正剛
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際展示場 (神戸市)
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Influence of the Flexible Spacer on Backbone Stiffness of the Rod Brushes2015

    • 著者名/発表者名
      Yuta Saito, Moriya Kikuchi, Atsushi Narumi, Seigou Kawaguchi
    • 学会等名
      IUPAC 11th International Conference on Advanced Polymer via Macromolecular Engineering (APME2015)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 柔軟スペーサーを有するロッドブラシの合成と希薄溶液物性2015

    • 著者名/発表者名
      齋藤悠太、菊地守也、鳴海敦、川口正剛
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌市)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Influence of the Spacer on the Dilute Solution Properties of the Rod Brushes2014

    • 著者名/発表者名
      Yuta Saito, Moriya Kikuchi, Atsushi Narumi, Seigou Kawaguchi
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center(つくば市)
    • 年月日
      2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ロッドブラシの精密設計と分子鎖形態2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤悠太
    • 学会等名
      2014高分子学会東北支部研究発表会
    • 発表場所
      日本大学工学部(郡山市)
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ロッドブラシの溶液性状に及ぼす柔軟スペーサーの効果2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤悠太、菊地守也、鳴海敦、川口正剛
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ポリ(n-ヘキシルイソシアナート)側鎖からなるロッドブラシの合成を溶液性状2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤悠太、鳴海敦、川口正剛
    • 学会等名
      平成26年化学系学協東北大会
    • 発表場所
      山形大学工学部(米沢市)
    • 年月日
      2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Primary Structure of Main Chain on the Solution Properties of the Rod Brushes2014

    • 著者名/発表者名
      Yuta Saito, Atsushi Narumi, Seigou Kawaguchi
    • 学会等名
      ACS 248h American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      San Francisco, CA, USA
    • 年月日
      2014-08-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Primary Structure of Main Chain on the Conformational Properties of the Rod Brushes2014

    • 著者名/発表者名
      Yuta Saito, Atsushi Narumi, Seigou Kawaguchi
    • 学会等名
      MACRO2014
    • 発表場所
      Chaingmai International Convention and Exhibition Centre (Chaingmai, Thailand)
    • 年月日
      2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ロッドブラシの溶液物性に及ぼすスペーサーの影響2014

    • 著者名/発表者名
      齋藤悠太、鳴海敦、川口正剛
    • 学会等名
      第63回高分子年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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