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本年度は、結晶成分結合法により規則的に固定したモノマーと架橋剤を配列したまま重合することで合成した三次元高分子ネットワークについて、前年度よりも詳細な構造についてパーコレーションシミュレーションを用いて予測した。
まずは、反応点としてアジド基を2点および4点有するモノマーを金属-有機構造体（MOF）中に固定し、プロパルギル基を2点有するモノマーをMOFの外部溶液より導入しながら、MOFの内部で重合反応を行った。重合後に配位結合を分解することで、高分子鎖もしくは高分子ゲルを得た。実際のモノマーの配列に基づいたパーコレーションシミュレーションより、昨年度までに行ったゲル化点の予測だけではなく、ゲル分率やゲルの構成元素分率の予測にも成功し、溶出したモノマーや金属イオンの定量から求めたゲル分率と元素分析による実験結果とよく一致した。また、ゲルへ転化しなかった高分子の重合度についても、計算値と実験値で概ね一致した。以上から、本重合法で合成した高分子ネットワークはパーコレーションシミュレーションにより精密に予測できたと考えられる。さらに、ゲル中に生成する分岐鎖、ループ構造や有効架橋点の割合の予測にも成功した。通常は、特殊な化学構造を導入したゲルを重合後に分解するという手法を用いなければ、これらの構造の割合を求めることはできないが、本研究では簡便なシミュレーションによって求めることができた。
モノマーと架橋剤を既知の構造に固定したまま重合することで、高分子ゲルを合成し、そのネットワーク構造を簡便なパーコレーションシミュレーションにより精密に予測した。さらに従来の合成法では求めることの困難な、分岐鎖、ループ構造、有効架橋点の割合についてもシミュレーションから求めることに成功した。
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