アザカリックスアレーントリアジン環の相互作用の解明とポリマー材料への展開

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申請者は、1,3,5-s-トリアジン骨格含有高分子の設計・合成、応用展開に関わる研究を行ってきた。すなわち、アザカリックスアレーントリアジン（ACAT）を主鎖に含む縮合系ポリマー（c-PG）が従来型の鎖式ポリマー（l-PG）と比較して格段に高い耐熱性と機械特性を示しながら、フィルムは溶媒可溶性であり、優れた光透過性、無着色性を有することを見出した。この要因は、主鎖に配置された本来それほど強くないACATの分子間相互作用がポリマーフィルム中の各所で相乗的にはたらき、ポリマー鎖間を緻密に物理架橋しているためと考えた。以上の背景をもとに、本研究ではACATを導入した柔軟な骨格のポリマーであるポリジメチルシロキサンやポリエチレンイミンへの導入による高分子性への影響を明らかとすることを目的とした。柔軟な骨格をもつポリマーを選択した理由は、ポリマー鎖の熱運動を明確に観察できること、それらがACATの導入方法でどのように影響を受けるのかを明確に評価できることなどのためである。今回、ACATをPDMSやPEIの末端に共有結合させて導入した場合と、単純に物理混合した場合とで、得られるポリマーの特性がどのように変化するかを詳細に追跡する。これにより、ACATが共有結合する必要があるのかどうかが明らかとなる。さらに、PDMSあるいはPEIの分子量を低下させた際、ACATの多重水素結合ネットワーク形成能のみで本当に高分子性が発揮されるのかを検証する。物理混合する場合にはACAT分子を様々に設計できる。たとえばACATユニットを１ユニット持つもの、２－５個有する、あるいは分岐型である。どのような骨格の時、また、母体となるポリマーがどのようなものであるときに多重水素結合が効果を発揮するのかを解明する。