| 研究領域 | 元素ブロック高分子材料の創出 |
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| 研究課題/領域番号 |
24102006
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
國武 雅司 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (40205109)
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| 研究分担者 |
渡邉 智 熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (80579839)
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| 研究期間 (年度) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| キーワード | かご形シルセスキオキサン / 元素ブロック高分子 / 多孔性配位高分子 / 有機無機ハイブリッド / 重縮合 / 開環重合 / 精密構造制御 |
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| 研究実績の概要 |
元素ブロック高分子の一次構造精密制御技術の確立を目指した研究を継続的に行っている。機能性元素ナノブロックのモデル化合物として、かご形シルセスキオキサン（POSS）に着目し、剛直なPOSSと柔軟なシロキサン鎖が交互に配列した交互かご鎖構造を有するネックレス型ポリシロキサンを開発してきた。
二官能性POSSユニットと多段階の重縮合反応法と、環状シロキサンとの開環平衡重合によって、鎖長固定型、鎖長変調型（POSS間のシロキサン鎖長が交互に変化するタイプ）、ランダム型と、主鎖中のPOSSアレンジメントの異なるポリマー合成法を開拓してきた。重縮合法のみならず、開環平衡重合においても、反応メカニズムの詳細を解明し、平衡状態を熱力学的に制御可能であることを明らかにしてきた。また、これらの知見を元に、POSS以外のハードセグメントとして、嵩高い芳香族骨格を短いシロキサン鎖で繋いだネックレス型ポリマーの合成にも成功した。適当なシロキサン鎖長にすることで、嵩高い芳香族ユニットの結晶化を妨げ、アモルファスポリマーとすることができた。さらに、末端シラノールを架橋することで、高分子鎖の柔軟性を残したまま、熱硬化樹脂にすることも成功した。
また酢酸配位型の多孔性配位高分子（PCP）において、固体基板表面でその場再結晶化する手法を新たに開発した。PCPナノシートの作成に成功した。様々な金属イオンと有機配位子の組み合わせへ応用できることが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
元素ブロック高分子の一次構造精密制御技術を確立するという目的に向かって、ネックレスポリマーにおける重縮合と開環重合の両面による精密構造制御の手法が明確になりつつある。現在、高分子の高次構造と高分子物性の相関性を明確にすべく、多様な高分子構造を持つネックレスポリマーのライブラリー化を進めている。
全く新たな成果として、酢酸配位型の多孔性配位高分子（PCP）において、固体基板表面でその場再結晶化する手法を新たに開発し、ナノシートをその場作成することに成功した。
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| 今後の研究の推進方策 |
元素ブロック高分子の一次構造精密制御された多様な高分子構造を持つネックレスポリマーのライブラリーを用いて、ネックレスポリマーにおける様々な構造と高分子基礎物性との相関性を明らかにしていく。
さらに、これまでに開発した界面クリック反応によるヤヌス型薄膜作成法や、今回新たに開発したPCPやMOFの再結晶化手法や駆使して、今までにない新しい有機無機ハイブリッドを構築していく。
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