2002 Fiscal Year Annual Research Report
固体NMRによる含ケイ素ポリマーの構造と機能発現のメカニズムの研究
Project/Area Number |
01J11149
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Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
木村 英昭 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(PD)
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Keywords | 含ケイ素ポリマー / ポリシロキサン / ^<17>O NMR / 高分子構造 / メソ相 |
Research Abstract |
1.ポリジエチルシロキサン(PDES)は液晶性、耐熱性などから注目を集める無機高分子である。分子量5万程度のPDESならば、室温(25℃)付近で主鎖型の液晶構造を、5℃付近で結晶構造を、40℃付近で等方相を形成し、室温付近の比較的狭い温度範囲で興味深い相転移を示す。しかし、PDESの相転移とコンホメーション変化との相関は解明されていない。本研究は、PDESのコンホメーションの熱的変化を固体NMR法により解明することを目的としている。特に^<17>O NMRスペクトルからは核四極子定数、非対称パラメータなど、^<13>C,^<29>Si NMRスペクトルにはない情報が得られるため、本研究のキーとなることが期待される。しかし、^<17>O核は天然存在比が0.037%と極端に低く、本研究の遂行のためには^<17>OラベルされたPDESを合成する必要があった。^<17>OラベルPDESの合成には、^<17>O水から合成を出発する新規の合成経路の開発が必要であり、また、PDESが液晶を形成するには3万以上の分子量が必要なため、その合成は大変困難であったが、本年度はその合成に成功。偏光顕微鏡、DSC、^<29>Si NMRスペクトルにより、室温(25℃)にて液晶形成をしていること、^<17>O NMRシグナルも容易に得られることも確認した。アイオワ州立大学エイムズ研究所のPruski博士は、^<17>O NMRをはじめとする四極子核のNMRの測定、解析ではトップクラスの研究者である。2月4日から3月26日(現地時間)の間、彼の研究室で^<17>O NMRスペクトルの測定、解析を行った。 2.積水化学(株)が開発したカルボラン複合含ケイ素高分子の熱架橋構造を同社との共同研究により固体NMRを用いて解明し、論文発表した。 3.当研究室では上記研究課題以外のテーマをも扱っている。私も研究室の一員として、NMR測定やディスカッションに加わり、それらの研究をサポートした。いくつかは、論文発表されている。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] H.Kimura, K.Okita, M.Ichitani, T.Sugimoto, S.Kuroki, I.Ando: "A Structural Study of Silyl-Carborane Hybrid Diethynylbenzene-Silylenc Polymers by High-Resolution Solid-State ^<11>B, ^<13>C and ^<29>Si NMR Spectroscopy"Chem.Mater. 15. 355-362 (2003)
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[Publications] S.Kim, H.Kimura, S.Kuroki, I.Ando: "A study of diffusional behavior of n-paraffin in urea/n-paraffin adduct by high field-gradient ^1H NMR spectroscopy"Chem.Phys.Lett.. 367. 581-585 (2003)
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[Publications] Y.Yin, C.Zhao, A.Sasaki, H.Kimura, S.Kuroki, I.Ando: "Diffusional behavior of Polypeptides in the Isotropic, Biphasic, and Liquid Crystalline Phases As Studied by the Pulse Field-Gradient Spin-Echo ^1H NMR Method"Macromolecules. 35(15). 5910-5915 (2002)
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[Publications] Y.Yamane, M.Matsui, H.Kimura, S.Kuroki, I.Ando: "Diffusional behavior of amino acids in polymer supports for a solid phase peptide synthesis as studied by ^1H pulsed-field-gradient spin-echo NMR method"J.Appl.Polym.Sci.. (In press).
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[Publications] S.Yokota, A.Sasaki, Y.Hotta, Y.Yamane, H.Kimura, S.Kuroki, I.Ando: "Images analysis of spatial distribution of paramagnetic Pr^<3+> ions in a hydro-polymer gel by ^1H chemical shift NMR imaging method"Macromol Symp.. (In press).