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室温で水に溶解するが、温度を上昇させた時、下限臨界溶液温度(LCST)以上で相分離を起こすことが知られているポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)および、生体適合性の高い水溶性のポリ(N-ビニルピロリドン)(PNVP)のブロック共重合体の合成を試みた。N-ビニルピロリドンは非共役性のビニルモノマーで重合の制御が困難であることが知られている。そこでNVPの重合を有機テルル化合物を用いたリビングラジカル重合法(TERP)およびRAFTで行い、両者の比較を行った。その結果TERPで重合を行った場合、RAFTで得られたPNVPと比較して分子量分布がせまいことを確認した。次にTERPで重合したPNVPをプロモーターとして、N-イソプロピルアクリルアミドを重合することで構造の制御されたブロック共重合体(PNMP-b-PNIPAM)を合成した。回収したブロック共重合体は室温では水に単一ポリマー鎖であるユニマー状態で溶解するが、水溶液の温度を上昇させると、PNIPAMブロックをコア、PNVPブロックをシェルとするコアーシェル型の高分子ミセルを形成し、水溶液の温度を室温に戻すと再びユニマーに戻ることを確認した。
さらに、ブロック共重合体の水溶液と金コロイドの水溶液を混合することで、金コロイドの分散安定性を増加させることができた。これはPNVPブロックが金コロイド表面に配位結合的に結合するためだと考えられる。このように調製したポリマーで保護した金コロイドは温度の変化により、金コロイド間の会合状態を制御することが可能で、金コロイドの表面プラズモン吸収由来の色調を温度により制御できた。
以上の結果を多段階に応答する刺激応答性ブロック共重合体の設計と合成にフィードバックすることで構造の最適化を行う。
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