| 研究課題/領域番号 |
17550112
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子化学
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
森 秀晴 山形大学, 工学部, 助教授 (00262600)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | ナノ材料 / 高分子合成 / 自己組織化 / 走査プローブ顕微鏡 / アミノ酸 |
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| 研究概要 |
アミノ酸の特異な機能と組織化に着目し、その高分子集合体をナノレベルで配列・集積・組織化する基盤技術の開発を目的とした。まず、一次構造が厳密に制御されたアミノ酸含有高分子を利用した高分子ナノ構造体の創製を目指した研究の第一歩として、アミノ酸構造を側鎖に有するアクリルアミド誘導体を合成し、そのリビング重合性について検討した。その結果、リビングラジカル重合法の一種である可逆的付加開裂連鎖移動重合(RAFT : reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization)を用いることで、分子量、分子量分布などの一次構造が厳密に制御されたアミノ酸含有高分子の精密合成が可能であることを明らかにした。さらにY(OTf)_3やYb(OTf)_3などのルイス酸の添加により立体規則性を向上させることも可能であることが見出された。また、適切な連鎖移動剤を選択することによりカルボン酸部位を保護することなく直接リビングラジカル重合系が獲得できることを見出した。
次に生成ポリマーの特性・機能を検討した所、側鎖部位にフェニルアラニン構造を有するポリマー「poly(A-Phe-OH)」は、pHによってそのイオン構造が変化し水への溶解性も変化するpH-応答機能を有することを見出した。一方、プロリンメチルエステル部位を有するポリマー「poly(A-Pro-OMe)」が、下限臨界溶液温度(LCST : Lower Critical Solution Temperature、水溶性〜水不溶性に変化する温度)を示し、且つその転移温度は親水性モノマーとの共重合によって15-40℃の温度範囲で任意に制御可能であることが明らかになった。さらには、様々な組み合わせからなるブロック共重合体を合成し、その自己組織化に起因するナノ構造体の構築、及びその刺激応答性について検討した。その結果、これらのアミノ酸系共重合体は、用いるアミノ酸の種類により刺激応答機能、キラリティー、親水性・疎水性、水素結合・イオン結合等が異なり自己組織化に基づく特異な高次構造の形成が可能であることを見出した。
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