Development of chain-growth supramolecular polymerization and its application to materials science

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H05487
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 宮島 大吾 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (60707826)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 超分子 / 水素結合 / ポリマー

Outline of Annual Research Achievements

本研究では超分子ポリマーの連鎖重合を実現する汎用的戦略の開発に取り組んでいる。これまでアミド機を有したモノマーにアルコールを加えることで自発的な超分子重合を制限し、モノマーとして単離できること、またそこにポリマーを加えることで、そのポリマーを開始剤として重合が開始できることを明らかにした。この超分子連鎖重合は現在までに４種類のモノマーで実現が確認されている。前年度は、論文にまとめるためにこれまでモノマー毎に微妙に異なっていた条件を統一すべき、新たに条件の最適化を行った。その結果全てのモノマーが制御できる汎用的な条件の開発に至った。
また得られたポリマーの評価としてGPCによる解析を試みたが、多くのポリマーにおいて解析は不可能であった。これはポリマーの安定性並びに、ポリマーの直径が太すぎるのではと現在考えている。いずれにせよGPCによる解析は諦め、AFMならびに分光学的評価方をより精密に行なうことで、超分子ポリマーの評価を試みている
また、上記を調べる過程で、アルコールを共存下でモノマーを加熱すると、加熱により超分子重合が進行するという新しい系を見出した。このような系はこれまで報告がなく新しい超分子重合の可能性を見出した。特に温度を上げるだけでなく、温度を下げることに寄っても重合が進行するという、極めて珍しい現象であることが明らかとなった。現在論文に投稿中であるが、加熱により重合が起こることで変わるマクロな物性変化を利用した新しい材料開発も開始したいと考えている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在論文投稿の段階まで来ている。また昨年度投稿した論文はNature Chemistryに採択される見込みである（現在Accept in principleの状態）

Strategy for Future Research Activity

まずは昨年度からまとめている論文を投稿する。そのうえで、残りの期間を利用し開始剤の開発に挑む。