| 研究概要 |
本研究計画では,我々がこれまで開発してきた包接モチーフを基盤とした超分子ポリマーを利用して自己修復機能を有する高分子材料の開発を試みる。非共有結合により維持される超分子ポリマーから調製される高分子材料は非共有結合の可逆的性質により切断されても,切断面が結合の再形成により修復される。一方で,可逆的結合は共有結合に比べ非常に弱いため,材料としての物理的強度を得ることが非常に難しく,非共有結合を基盤とした超分子ポリマー材料の開発例は極めて少ない。この二つの矛盾する機能を解決するため,新たな超分子ポリマーを提案しこれらの問題を解決すると共に自己修復機能を有する新規な超分子ポリマー材料を開発する。
超分子ポリマーの高次化により非共有結合を基盤としたネットワーク型超分子ポリマー構造を設計する。超分子ポリマーを形成するモノマーのゲスト包接部位を従来の二カ所から三,四カ所に拡張することで高次空間に広がった超分子ポリマーを構築することができる。この様にして形成されるポリマーは多点分子間相互作用が協同的に働くことで,一次元ポリマーに比べポリマー形成に寄与する結合が大きく安定化される。従って,高次に拡張された超分子ポリマー構造は,安定な自立膜を形成すると期待できる。この様にして大きく拡張された超分子ポリマーはそれぞれの結合が可逆的であるため,いったん結合の切断が起こっても容易に再結合ができるため,自己修復機能を実現できる。
研究実績:現在多点結合部位をもつポリフィリンクレフト分子やビスカリックスアレーンホスト分子の合成を完了した。超分子ポリマーに架橋剤を添加することで，超分子ポリマーから自立膜を作り出すことに成功した。自己修正を実現するにはさらに検討が必要であるが，超分子ポリマーから自立膜を合成できたことは，当初の目的であった結合強度の問題を解決することができたことを示している。
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