| 研究概要 |
1.ポリスルフィドの分子内相互作用の解明
ポリエチレンスルフィド、ポリプロピレンスルフィドのΘ状態でのコンホメーション特性をNMRの実験、分子軌道法計算で明らかにした。得られたコンホメーションエネルギーから鎖状分子の統計力学計算によりポリマーの配位エントロピー(ΔS_<conf>)を求め、ポリスルフィドの類似構造をもつポリエーテルに比べた高融点は分子間相互作用から生じることを示した。
2.ポリエチレンイミン(PEI)のコンホメーション解析
PEIの単量体モデル化合物であるN,N'-dimethylethylenediamine (CH_3NHCH_2CH_2NHCH_3)について分子軌道法計算でこのC-C結合およびC-N結合回りのコンホメーションエネルギーを求め、実験的検証として^1Hおよび^<13>CNMRのビシナル結合定数の測定・解析を行い、計算と実験の比較で分子内水素結合の存在を示した。PEIの無水結晶で形成される2重らせん構造に関係して、ab initio MO計算で2つのオリゴマーらせんの構造最適化を行い、PEI鎖間の分子間水素結合エネルギーを評価した。
3.ポリシランのコンホメーション解析
分子動力学計算と統計力学を組み合わせ、ポリジブチルシラン、ポリジヘキシルシラン、ポリメチルプロピルシランのコンホメーション解析を行い、光散乱実験と整合する特性比を得た。側鎖間の立体障害が主鎖の剛直性を生じ、メソフェーズを形成すること、溶解性の相違は側鎖の配位エントロピーの大小に起因すること、光学特性とコンホメーションの相関性を明らかにし、ポリシランの分子設計指針を示した。
4.高分子液晶モデルのコンホメーション解析
単量体、2量体、4量体液晶モデル化合物をネマチック液晶に溶解させ、その混合系の相転移挙動と液晶相安定性の解析、重水素化した化合物を合成し、重水素NMR四極子分裂幅の測定を行い、これまでの研究で開発したシミュレーション法を改良することでコンホメーション解析に成功した。さらに、オクタン酸ナトリウム/1-ブタノール/水の3成分系リオトロピック液晶、ネマチック液晶に溶解した1-ブタノールについても解析を行った。
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