水溶性多元ブロック共重合体の単分子秩序構造体および多分子会合体の形成

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10305066
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 中浜 精一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90016410)
• 研究分担者: 野瀬 卓平 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20016405) ; 石曽根 隆 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (60212883) ; 手塚 育志 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (80155457) ; 猪股 克弘 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (80232578) ; 佐藤 満 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (10143679)
• キーワード: 水溶性ポリマー / 立体規則性 / 環状ポリマー / グラフト共重合体 / 会合 / ゲル

研究概要

標題にある構造体の形成とそれらの構造解析を行うことを最終目標とし、それぞれのグループでの研究をさらに進めた。
「設計・合成グループ」では、N-ジエチルアクリルアミド(DEAA)の立体規則性リビングアニオン重合により、イソタクチック、シンジオタクチック、ヘテロタクチックのそれぞれの立体規則性に富み、設計通りの分子量と狭い分子量分布を持つポリマーの合成に成功した。また、得られたポリ(DEAA)は、その立体規則性により水に対する溶解性やその水溶液の曇点が異なることを明らかにした。一方、ここで開発した新反応プロセスによって、多分岐および網目モデル高分子に加えて、単環状および複環状トポロジー高分子類の高選択的かつ高効率な合成プロセスを実現し、疎水性高分子・親水性高分子の非線形トポロジーの設計が可能となった。「解析グループ」では、単分子・多分子会合体の解析用モデルとして合成した(N,N-ジメチルアクリルアミド)-graft-ポリメチルメタクリレートのメタノール/水溶媒中での会合挙動を光散乱、動的粘弾性で調べた。その結果、高分子濃度溶液調製履歴により、単分子的会合から多分子的会合、さらにゲル網目構造の制御が可能であることを明らかにした。一方、水/有機溶媒混合系における荷電ゲルの体積相転移を引き起こすイオンクラスター形成の溶媒種,対イオン種特異性を調べ,それらの発現は局所誘電率とイオンの溶媒和エネルギーが支配因子であることを見出した。また,対イオン混合系で極めて特異的な体積相転移誘起現象を見出した。また,含水ゲルの膨潤に対するイオン効果をIRとモデル系についての量子化学計算により調べ,極性原子の電荷密度と水素結合性水和の安定性の関係を明らかとした。なお、故障あるいは新たな実験実施の必要が生じたため設備備品として水平型全反射測定装置、ダイアフラムポンプ、液晶ディスプレー、デジサーモ温度計、液晶カラーモニターを購入した。

研究成果

• [文献書誌] T.Ishizone,H.Kato,D.Yamazaki,A.Hirao,S.Nakahama: "Anionic Polymerizations of Aryl 4-Vinylbenzoates"Macromol.Chem.Phys.. 201. 1077-1087 (2000)
• [文献書誌] M.Kobayashi,T.Ishizone,S.Nakahama: "Additive Effect of Triethylborane on Anionic Polymerization of N,N-Dimethylacrylamide and N,N-Diethylacrylamide"Macromolecules. 33. 4411-4416 (2000)
• [文献書誌] T.Ishizone,S.Nakahama: "Precise Synthesis of Multiblock Copolymers and Telechelics and Their Surface Nanostructure"Precision Polymers and Nano-Organized Systems, Kodansha : Tokyo. 35-38 (2000)
• [文献書誌] M.Kobayashi,T.Ishizone,S.Nakahama: "Synthesis of Highly Isotactic Poly (N,N-diethylacrylamide) by Anionic Polymerization with Grignard Reagents and Diethylzinc"J.Polym.Sci.,Part A:Polym.Chem.. 38. 4677-4685 (2000)
• [文献書誌] H.Oike,H.Imaizumi,T.Mouri,Y.Yshioka,A.Uchibori and Y.Tezuka: "Designing Unusual Polymer Topologies by Electrostatic Self-Assembly and Covalent Fixation"J.Am.Chem.Soc.. 122. 9592 (2000)
• [文献書誌] H.Oike,S.Kobayashi,Y.Tezuka and E.J.Goethals: "Bis (triflate ester)s Having an Additional Functional Group : Initiators for the Prepartion of alpha, omega, kentro-Telechelic Poly (THF)'s"Macromolecules. 33. 8898 (2000)
• [文献書誌] H.Oike,Y.Yoshioka,S.Kobayoshi,M.Nakashima,Y.Tezuka and E.J.Goethals: "Benzylic Triflates Prepared in situ : Novel Initiators for Mono-, Bi- and Trifunctionally Living Poly(THF)'s"Macromol.Rapid Commun.. 21. 1185 (2000)
• [文献書誌] H.Oike,M.Washizuka and Y.Tezuka: "Cationic Ring-Opening Polymerization of N-Phenylazetidine"Macromol.Chem Phys.. 201. 1673 (2000)
• [文献書誌] Nose,T.and Iyama,K.: "Micellization and relaxation kinetics of diblock copolymers in dilute solution based on A-W theory : I.Description of a model for core-corona type micelles"Computational and Theoretical Polymer Science. 10. 249-257 (2000)
• [文献書誌] Itakura,M.,Inomata,K.and Nose,T.: "Aggregation Behavior of Poly (N,N-diethylacrylamide) in Aqueous Solution"Polymer. 41. 8681-8687 (2000)
• [文献書誌] Nose,T.and Numasawa,N.: "A Theory of Swollen Hollow Micelles of Diblock Copolymers in Selective Solvents"Computational and Theoretical Polymer Science. 11. 167-174 (2001)
• [文献書誌] Yuji NISHIYAMA and Mitsuru SATOH: "Behavior of Poly (acrylic acid) Gels in aqueous Ethanol-Effects of Counterion Species and the Ionic Strength-"Macromolecular Rapid Communications. 21. 174-177 (2000)
• [文献書誌] Yuji NISHIYAMA and Mitsuru SATOH: "Solvent-and Counterion-Specific Swelling Behavior of Poly (acrylic acid) Gels"J.Polym.Sci.,Part B. 38. 2791-2800 (2000)
• [文献書誌] Yuji NISHIYAMA and Mitsuru SATOH: "Collapse of a charged polymer gel induced by mixing "unfavorable" counterions"Polymer (Polym.Commun.). 42. 3919-3921 (2001)
• [文献書誌] Hajime MUTA,Ryoichi KOJIMA,Susumu KAWAUCHI,,Akitomo TACHIBANA and Mitsuru SATOH: "Ion-specificity for hydrogen-bonding hydration of polymer : an approach by abinitio molecular orbital calculations"J.Mol.Str.(THEOCHEM). 536. 219-226 (2001)