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4分岐規則高分子網目の構造変換によるオリンピックポリマーの戦略的合成と物性評価

研究課題

研究課題/領域番号 18H02031
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

高野 敦志  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (00236241)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
キーワード環状高分子 / カテナン型高分子 / かご型高分子 / 8の字型高分子 / アニオン重合 / オリンピックポリマー / ダイヤモンド型規則網目 / トポロジー
研究成果の概要

分岐点に開裂可能部位を持つ4分岐星型高分子を構成分子としてカップリング反応を行った後、さらに分岐点を開裂させる合成戦略を利用して、環状高分子同士が分子間でインターロックした高分子、すなわち、オリンピックポリマーの合成を目指した。希薄条件下でのカップリング反応では、かご型高分子が効率よく精密合成できることが明らかとなった。一方、濃厚条件下でカップリング反応を行ったが、十分なカップリング効率を達成することができず、ダイヤモンド型網目ゲルを合成することができなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

複数の環状高分子が分子間でインターロックしたカテナン型高分子は、高分子同士のトポロジーによる拘束が物性へ与える影響を調べるためのモデルポリマーとして非常に興味深い。しかし、このような位相幾何学的構造を持つ高分子を効率良く合成することは極めて困難である。そこで新しい合成戦略として、一旦4分岐星型高分子同士の2分子間相補的末端カップリング反応によりかご型高分子を調製後、分岐点を開裂させる2段階の操作により、目的とする高分子を調製する方法を考案した。本研究ではこの合成戦略におけるカテナン型高分子の前駆体となる4分岐かご型高分子を高効率で合成できる方法を確立することができた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Preparation, characterization, and dilute solution properties of four-branched cage-shaped poly(ethylene oxide2020

    • 著者名/発表者名
      Takashi Noda, Yuya Doi2, Yutaka Ohta, Shin-ichi Takata, Atsushi Takano, Yushu Matsushita
    • 雑誌名

      J Polym Sci.

      巻: 58 号: 15 ページ: 2098-2107

    • DOI

      10.1002/pol.20200286

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 様々な一次構造を有するポリエチレンオキシドの精密合成とその溶液物性2020

    • 著者名/発表者名
      中崎康太、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • 学会等名
      日本レオロジー学会第47年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 低ガラス転移温度を持つ高純度、高分子量環状高分子の精密合成とその粘弾性2020

    • 著者名/発表者名
      山本敦士、高野敦志、高橋良彰、松下裕秀
    • 学会等名
      日本レオロジー学会第47年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 4分岐かご型高分子の合成とキャラクタリゼーション2019

    • 著者名/発表者名
      野田 昂志,土肥 侑也,上原 恵理香,出口 哲生,Jason Cantarella,Clayton Shonkwiler,高田 慎一,太田 豊,高野 敦志,松下 裕秀
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 様々な一次構造を有するポリエチレンオキシドの精密合成とその溶液物性2019

    • 著者名/発表者名
      中崎康太,高野敦志,高橋良彰,松下裕秀
    • 学会等名
      第 67 回レオロジー討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] かご型高分子の精密合成、キャラクタリゼーションと粘弾性2019

    • 著者名/発表者名
      中崎康太,野田 昂志,高野 敦志,松下 裕秀
    • 学会等名
      2019年度高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会 合同討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and Characterization of Caged Polymers2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Takano
    • 学会等名
      International Symposium: Polymers Meet Topology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カテナン型高分子の精密合成とキャラクタリゼーション2018

    • 著者名/発表者名
      野田 昂志、土肥 侑也、高野 敦志、松下 裕秀
    • 学会等名
      2018年度高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会・ 高分子ナノテクノロジー研究会 合同討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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