本研究課題では、分子集積の反応場としてマイクロフロー空間に着目し、これまでの分子集積技術では困難とされてきた、2種のモノマー分子を異方的にブロック状に配置したジブロック超分子ポリマーの創製と、そのブロックドメインサイズの制御を達成した。すでに申請時点において、1種類のポルフィリンモノマー(TPPS)を用いた実験から、超分子ポリマーの分子量制御とその異方的な成長の可能性を実験的に確かめていた。 本研究課題の達成のためには、主として1)第2モノマーとなる新たなTPPS誘導体の合成、2)新規TPPS誘導体の重合ダイナミクスの解析、3)ドメインサイズが制御されたブロック構造の創製 の3項目の達成が必須となる。令和3年度においては、1)2)について詳細な検討を行い、新規合成したTPPS誘導体について、それぞれの誘導体の重合速度をライブラリ化することに成功した。ここで得られた結果を基に、令和4年度においては、実際にマイクロフロー空間を用いて項目3)の達成を目指した。これまで得られた各種誘導体の重合ダイナミクスのデータから、導入するモノマーの種類や濃度条件を決定・連続的に変化させ、マイクロフロー内でTPPS超分子ポリマーに対してTPPS誘導体モノマーを衝突させた。得られたマイクロフロー流出溶液についてUVーVis測定及び原子間力顕微鏡観察を実施することで評価を行った。その結果、TPPSポリマーに対して異方的に3種類のTPPS誘導体が結合、重合が進行し、ジブロック超分子ポリマーが創製していることが解った。更にこのTPPS誘導体のドメインサイズは導入するモノマー濃度および会合特性によって制御できた。以上の結果より、マイクロフロー空間を超分子形成場として用いることで、配列・分子量・方向を同時に制御したジブロック超分子ポリマーの創製が可能であることを確認した。
|