重合度分布のないポリマー標準物質の合成・単離とその構造・物性研究への応用

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555293
• Section: 試験
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 畑田 耕一 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (60029402)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斎藤 宗雄 日本分光株式会社, 第2技術部, 部長(研究者) ; 西浦 崇文 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (70243194) ; 右手 浩一 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (30176713) ; 北山 辰樹 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (60135671)
• Keywords: 超臨界流体クロマトグラフィー / 均一ポリマー / 単分散ポリマー / 分子量分布 / ポリメタクリル酸メチル / ポリアセタール / ポリイソシアナ-ト / ポリ乳酸

Research Abstract

1 平均重合度45前後のイソタクチックおよびジンジオタクチックなポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ならびに、平均重合度32のポリブチルイソシアナ-トを、それぞれ3〜10g合成した。いずれの場合も、Mw/Mn値1.2以下を示す分子量分布の狭いポリマーが得られた。これらのポリマーを、超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)で分離するための条件を調べた。SFCの固定相にシリカゲル、移動相に二酸化炭素とアルコールの混合物を用いた場合に、上記のポリマーをもっとも効率よく分離することができた。内径20mm以上のカラムを用いると分離能が低下したため、内径10mmのカラムを標準的に用いることにした。
2 前年度に製作した自動分取SFCシステムの試料回収部(背圧制御装置)に高圧六方バルブユニットを増設して合計3基とし、これらを紫外吸収検出器の信号と連動させてパソコンから制御した。また、そのためのソフトウェアを製作した。このシステムを用いて、前項(1)のSFC分取の予備的実験を行った。シンジオタクチックPMMAの場合、27〜47量体をそれぞれ単離することができた。しかし、SFC分離における各重合度成分の溶出時間には最大5%程度のばらつきがあること、確実なピーク検出が困難なことなど、当初の目的である全自動運転を行うにはハード・ソフト両面の改良が必要であり、次年度も引き続きこの点を検討する。
3 前項(2)で得られた27〜47量体の飛行時間型質量分析(MALDI-TOF MS)を行い、それぞれの分子量を確認した。また、前後の重合度成分はMALDI-TOF MSの検出限界以下であり、純度は99%以上であることがわかった。ブチルイソシアナ-ト12量体のエタノール溶液中からは単結晶が得られ、そのX線結晶解析に成功した。主鎖のアミド骨格は、規則正しい8/3らせん(周期5.2Å)を形成することが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Koichi Hatada: "Preparation and Solution Properties of Uniform Three-arm Star Poly(methyl methacrylate)" Polymer Bulletin. 36-4. 399-405 (1996)
• [Publications] Takafumi Nishiura: "Intra-and Intermolecular Stereocomplex Formation of Uniform Stereoblock Poly(methyl methacrylate)" Polymer Journal. 28-11. 1021-1023 (1996)
• [Publications] Koichi Hatada: "Preparation of Uniform Poly(methyl methacrylate)Macromonomer and Its Polymerization" Macromolecular Rapid Communications. 18-1. 37-43 (1997)
• [Publications] Koichi Hatada: "Toward Uniform Polymer Architecture Through Stereospecific Living Polymerization and Chromatographic Separation Technique" Macromolecular Chemistry and Physics in press.
• [Publications] 右手浩一: "「均一ポリマー」の調製とその構造・物性研究への展開" 海外高分子研究. 41. 128-133 (1995)
• [Publications] 畑田耕一: "均一ポリマーの化学" 高分子加工. 46-1. 2-10 (1997)