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2016 年度 実施状況報告書

UCST型温度応答性高分子の機能制御と分子論理ゲートへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K14002
研究機関東京大学

研究代表者

内山 聖一  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (10401225)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード高分子 / 刺激応答 / 温度 / 水素結合
研究実績の概要

研究計画の通り、アクリルアミド(AAm)-アクリロニトリル(AN)共重合体、ベタイン誘導体(ADPS)-ベンジルアクリルアミド(BzAm)共重合体、およびウラシル誘導体(AU)-AAm共重合体について、各構成ユニット比を変化させた高分子をランダム共重合体として合成した。また、蛍光団としてベンゾフラザンおよびベンゾクマリンをごく微量含むAAm-AN共重合体を合成した。得られた高分子のキャラクタリゼーションをNMR, IR, GPC, UV-Visの各種機器測定により行ったのち、温度応答挙動を種々の測定条件下によって確認した。なお、変化させた測定条件は、溶媒(水および重水)、高分子の濃度、共存するイオンの種類と濃度、共存する界面活性剤の種類、昇温降温速度である。各々の高分子の温度応答挙動は非常に再現性が高く、また合成時のロット間差による挙動の差もほとんど認められなかった。既報の通り、AAm-AN共重合体ではANユニットの比が大きくなるほど水溶液の相転移温度(UCST温度)が高くなるという、明確な傾向が認められ、その一般性が確認された。さらに蛍光団を含むAAm-AN共重合体の水溶液に対して温度を変化させながら、蛍光スペクトルおよび蛍光寿命の測定、ならびにヨウ化カリウムを用いた消光実験を行った。現在は、それら実験データの解析を進めながらUCST型温度応答性高分子の機能メカニズムの解明に取り組んでいる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究計画調書に記載していた平成28年度の検討項目が順調に終了し、さらに平成29年度以降に予定していた検討項目の予備検討も前倒しで進んでいるため。また、研究開始前には予想していなかったUCST型温度応答性高分子の優れた物性が見つかっており、この応用研究も同時に遂行できているため。

今後の研究の推進方策

これまでに研究遂行上の問題は起きていないため、申請書に記載した研究計画・方法に沿って検討を進める。また、研究の遂行に伴って新しく生じた検討項目にも、積極的に取り組んでいく。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 蛍光ラベル法によるUCST型温度応答性高分子の微環境解析2016

    • 著者名/発表者名
      大塚千恵、小林伸次、奥山雅樹、林昭伸、徳山英利、内山聖一
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学横浜キャンパス、横浜市
    • 年月日
      2016-09-14
  • [学会発表] アクリルアミド及びアクリロニトリルからなる共重合体のUCST挙動2016

    • 著者名/発表者名
      大塚千恵、奥山雅樹、林昭伸、徳山英利、内山聖一
    • 学会等名
      第56回高分子学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場、神戸市
    • 年月日
      2016-05-26
  • [産業財産権] 上限臨界溶液温度を有する組成物2016

    • 発明者名
      大塚千恵、奥山雅樹、内山聖一
    • 権利者名
      大塚千恵、奥山雅樹、内山聖一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-094038
    • 出願年月日
      2016-05-09

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公開日: 2018-01-16  

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