| 研究実績の概要 |
高分子の形 (トポロジー) とその物性・機能には密接な関係がある。しかしながら、同一の分子でその形を大きく変化させることは通常困難である。本研究では、高分子の連結点にロタキサン結合を組み込むことで各高分子鎖の相対位置を変化させることにより、そのトポロジーを自在に変換できる新たな刺激応答性高分子の創成を目指した。28年度までに、(1)動的な結合点を有する高分子量トリブロック共重合体の合成とそのトポロジー変換、(2)酸-塩基スイッチングによる可逆的な線状-分岐上トポロジー変換を行った。(1)では動的な結合点を有するポリバレロラクトン、PEG、ポリスチレンからなるトリブロック共重合体の合成と線状-分岐型トポロジー変換を達成し、これをもとに29年度はトポロジーの違いが及ぼす相分離構造の評価に注力した。各種測定および動的粘弾性試験等の結果から、確かにトポロジーの違いは相分離構造に表れており、物性の結果と合わせて議論した。トポロジー変換前後での相分離構造と物性との関連性について精査した結果、高分子連結点はロタキサン構造により動的であるにもかかわらず、様々な測定条件においてその連結点は設計通り固定されており、トポロジーがバルク条件においても維持された特徴的な物性を示すと結論づけた。また、(2)では環状と線状のポリマートポロジーの変換について、酸・塩基刺激に応答して可逆的にトポロジー変換するよう設計した。高分子中に3級アミノ基を導入することで、酸・塩基に対する応答性を改善し、実際に塩基性では環状、酸性条件では線状トポロジーへと可逆的に変換されることをSEC, NMRから評価した。
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