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ホーム高分子の精密合成法とその界面構造制御
SDGsの分類
研究テーマ
自然科学
学科の分類
工学部応用化学科

高分子の精密合成法とその界面構造制御

工学部

応用化学科

材料創造研究室

平井智康 准教授

共同研究者

中村吉伸
藤井秀司
有機ー無機ハイブリッド材料立体規則性アニオン重合

立体規則性を精密に制御した有機ー無機からなるプラスチック材料を精密重合法に基づき調製した。今回開発した高分子はキラル分子を認識し、螺旋構造を形成することを見出した。また、その螺旋構造はキラル分子を取り除いた後も保持されることも明らかとなり、キラル分離膜を始めとする医療材料への応用展開が期待される。

立体規則性を精密に制御した有機ー無機プラスチックの開発

Grignard試薬を開始剤としてポリへドラルオリゴメリックシルセスキオキサン(POSS)含有メタクリレートモノマー(MAPOSS)を重合することで、イソタクチックに制御したポリ(MAPOSS) (PMAPOSS)の調製に成功した(図1)。本合成手法を用いることで、分子量6,000~30,000、分子量分布が1.1程度からなるPMAPOSSが得られる。

図1. 精密重合法に基づく立体規則性新規プラスチック材料開発

立体規則性プラスチックによる光学活性物質の認識

PMAPOSSに対して少量の光学活性物質を添加することで、PMAPOSSが光学活性物質と水素結合を介して相互作用することを見出した。さらに振動偏光円二色性分光(VCD)測定より、PMAPOSSに対して光学活性物質を加えることで、PMAPOSSが光学活性物質を認識することで螺旋構造を形成することが明らかになった(図2および図3)。さらに、その螺旋構造は光学活性分子を取り除いた後も保持される。

図2. VCD測定の結果
図3. PMAPOSSが形成する螺旋構造の概念図

論文

「Preparation of polyhedral oligomeric silsesquioxane-containing block copolymer with well-controlled stereoregularity」(2019)Sung-YuTsai『J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem.』57p.2181-2189.

「Preparation of polymethyl methacrylate with well-controlled stereoregularity by anionic polymerization in an ionic liquid solvent」(2020)OtozawaNobuyuki『J. Polym. Sci. 』58p.1960-1964.

「Chiral Silica with Preferred-Handed Helical Structure via Chiral Transfer」(2021)KeiManabe『JACS Au』1p.375-379.

研究者INFO: 工学部 応用化学科 材料創造研究室 平井智康 准教授

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