研究課題
高分子は線状・分岐状・環状などその一次構造（トポロジー）の違いによって物性が変化することが知られているが、1つの分子でこれらの構造を相互変換できるものは存在していない。本研究では、高分子鎖のトポロジー変化に由来するマクロな物性を可逆的に制御できるような材料の創成を指向し、ロタキサンの動的特性を制御することで高分子鎖のトポロジーが変化する空間結合型高分子に関する研究を行った。その結果、(1)腕鎖本数可変なスターポリマーの合成、（2）動的な結合点による線状－環状トポロジー変換を達成した。(1)腕鎖本数可変なスターポリマーの合成空間結合を連結点に有するスターポリマーを合成し、グラフト鎖が連結している輪成分の位置をコア周辺から軸末端へと移動させることで6本の腕鎖から3本の腕鎖へと腕鎖の本数と長さを変換した。トポロジー変換前後で溶液物性が大きく異なること、共有結合で連結しているそれぞれのモデルポリマーとその溶液物性が類似していることからトポロジー変換を裏付けた。(2)動的な結合点による線状－環状トポロジー変換同一分子内に輪成分と軸成分の両方を有する化合物は2分子で安定な貫通錯体を形成する。この2量体の両末端から重合を開始し、重合末端を封鎖することで線状－環状構造変換可能な空間連結型高分子を得た。輪成分の位置を制御することで線状－環状トポロジー変換に成功した。本研究の成果である高分子鎖のトポロジー変換は、ドメインの接合点の変換に相当するため、ミクロ相分離構造やミセル形成などの集合体形成に対してスイッチ可能な機能材料になると期待している。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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