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

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555293
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 畑田 耕一 大阪大学, 基礎工学研究科, 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, 基礎工学研究科, 助手 (70243194) ; 右手 浩一 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教授 (30176713) ; 北山 辰樹 大阪大学, 基礎工学研究科, 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 / 立体規則性 / 分子量測定 / サイズ排除クロマトグラフィー

Research Abstract

1 合成高分子の重合同族体を超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)で分離する操作をくりかえすことによって均一ポリマーが単離できるが、その自動化にあたっては溶出時間の再現性を高める(1%以下)必要があることが前年度までの研究で明らかになった。本研究で製作した自動分取SFCシステムでは当初、溶出時間に5%以上のばらつきがみられたが、移動相の流路の改良、とくに、超臨界二酸化炭素と極性溶媒(アルコール等)との混合部の高効率化によって1%程度の再現性を達成することができた。
2 自動分取SFCシステムを用いてポリメタクリル酸メチル(PMMA)の重合度分別を行い、15量体から50量体までをそれぞれ最大100mg程度単離した。サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)における分子量較正曲線の作成に均一PMMAを用いると、PMMAの分子量測定を精度良く行えることを明らかにした。均一PMMAは飛行時間型質量分析の分子量標準としても有用で、その検出感度の分子量依存性の評価に役立つことがわかった。
3 ポリマー鎖の末端に水酸基を有するイソタクチックあるいはシンジオタクチックPMMAを立体特異性リビング重合法により合成し、これらをSFCで分別して20〜50量体をそれぞれ単離した。このうち、イソタクチックな48量体とシンジオタクチックな48量体を塩化セバシルでカップリングさせ、生成物をSFCで分離して均一ステレオブロックPMMAを得た。このステレオブロックPMMAのSEC分析をアセトンを溶離液に用いて行うと、分子量が均一であるにもかかわらず、3本の溶出ピークが検出された。これらのピークはそれぞれ、分子内および分子間における立体相補性の会合体(ステレオコンプレックス)、ならびに、非会合部によるものであることがわかった。同様の合成経路により、均一な星形PMMAが得られ、その溶液物性について検討した。

Research Products

• [Publications] Koichi Hatada: "Uniform poly(methyl methacrylate)s with Controlled Architecture" Trends in Polymer Science. 5. 223-229 (1997)
• [Publications] Koichi Hatada: "Toward Uniform Polymer Architecture Through Stereospecific Living Polymerization and Chromatographic Separation Technique" Macromolecular Symposia. 118. 135-141 (1997)
• [Publications] Takafumi Nishiura: "Intra-and Intermolecular Stereocomplex Formation of Uniform Stereoblock Poly(methyl methacrylate)" Polymer Journal. 28. 1021-1023 (1996)
• [Publications] Koichi Hatada: "Uniform Polyolefin and Polymethacrylate" Macromolecular Symposia,in press.
• [Publications] Koichi Hatada: "Preparation of Uniform Stereoregular Polymer,Stereoblock Polymer and Copolymer of Methacrylate,and Their Stereocomplex Formation" Macromolecular Symposia,in press.
• [Publications] 畑田耕一: "立体規則性均一構造高分子の構築" 高分子論文集. 54. 661-673 (1997)
• [Publications] Koichi Ute: "Supercritical Fluid Chromatography with Packed Columus" Marcel Dekker, 472 (1997)