Fabrication of Polyrotaxane Nanosheet: Exploration of Formation Mechanism and Applicability

聚轮烷纳米片的制备：形成机制及应用探索

• 批准号: 19J12840
• 负责人: 上沼 駿太郎
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J12840/
• 关键词: シクロデキストリン; ブロックコポリマー; 自己組織化; ナノシート; ラメラ; 結晶化; 超分子; 結晶

シクロデキストリン(CD)とポリマーの自己組織化では、ポリマーの構成モノマー種、分子量、親水疎水性、トポロジー、シーケンスなどを調節することで、ロッドやキューブ、プレート、ナノシートなど、多様な高次構造形態を形成することができる。ごく最近、軸分子にpoly(ethylene oxide)75-block-poly(propylene oxide)29-block-poly(ethylene oxide)75 (数字はモノマーユニット数)を用いてβ-CDと包接錯体を形成させると、ナノシート状の構造体(擬ポリロタキサンナノシート: PPRNS)を作成できること見出した。本年度は、EOmPOnEOmトリブロック共重合体の組成を調節することで、β-CDとの包接錯体形成によって形成される高次構造への影響を調べた。EO5PO29EO5, EO14PO29EO14, EO75PO29EO75は、中央POセグメントに等しい厚さのPPRNSが積層したラメラ構造を形成した。β-CDが選択的にPO成分を覆い、β-CD層とEO層の間でミクロ相分離を起こしたためである。EO層の厚さは、EOユニット数と比例関係となっていたことから、EO鎖がβ-CD 上の仮想的なシリンダー内に収まっていることが示唆される。つまり、ラメラ構造の結晶層(β-CDとPO)と非晶質層（EO）の両方の厚さを正確に制御できる。一方、EO2PO29EO2は、POだけでなくEO鎖もβ-CDで覆われた薄い板状の構造を形成した。つまり、β-CD層とEO層が相分離したラメラ構造を形成するためには、中央のPOセグメントが十分に長い必要があることもわかった。本研究により、PPRNS中のCD層の上下に伸長EO鎖がブラシ層を形成していること、およびCD層とEO層の各層のナノスケールの厚さを調節可能であることを見出した。

シ ク ロ デ キ ス ト リ ン (CD) と ポ リ マ ー の yourself organized で は, ポ リ マ ー の constitute モ ノ マ ー kinds, molecular weight, hydrophilic 疎 water, ト ポ ロ ジ ー, シ ー ケ ン ス な ど を adjust す る こ と で, ロ ッ ド や キ ュ ー ブ, プ レ ー ト, ナ ノ シ ー ト な ど, many others な high secondary tectonic を form す る こ と が で き る. Youdaoplaceholder0 recently, the axial molecule にpoly(ethylene oxide)75-block-poly(propylene oxide)29-block-poly(ethylene oxide)75 (digital は モ ノ マ ー ユ ニ ッ ト) を with い て beta と CD inclusion misprinted を form さ せ る と, ナ ノ シ ー ト shape の constructs (quasi ポ リ ロ タ キ サ ン ナ ノ シ ー ト : PPRNS) を made で き る こ と shows し た. は this year, EOmPOnEOm ト リ ブ ロ ッ ク weigh fit の composed of を す る こ と で, beta CD と の inclusion misprinted form に よ っ て form さ れ る high secondary tectonic へ の influence を adjustable べ た. EO5PO29EO5, EO14PO29EO14, EO75PO29EO75 セグメ, central POセグメ, トに and other <s:1> <s:1> thick さ <s:1> <s:1> PPRNSが stratification <s:1> たラメラ structures を form た. Beta - CD が sentaku に PO composition を い, beta CD と EO layer between の で ミ ク ロ phase separation を up こ し た た め で あ る. EO の thick さ は, EO ユ ニ ッ ト number proportion と masato is と な っ て い た こ と か ら, EO lock が beta CD の 仮 think な シ リ ン ダ ー within に 収 ま っ て い る こ と が in stopping さ れ る. Youdaoplaceholder0 ま and ラメラ construct a <s:1> crystalline layer (β-CDとPO)と an amorphous layer (EO) <s:1> two square <s:1> thick さを correctly に to control で る る る る. One side, EO2PO29EO2 だけでなく, POだけでなくEO lock <s:1> β-CDで covered われた thin <s:1> plate-like nucleus structure を formed <s:1> た. つ ま り, beta - separating the CDS layer と EO が し た ラ メ を ラ structure formation す る た め に は, central の PO セ グ メ ン ト が very long に い necessary が あ る こ と も わ か っ た. This study に よ り, PPRNS の CD layer の に elongation EO lock up and down が ブ ラ を シ layer formed し て い る こ と, お よ び CD layer と の EO layer の ナ ノ ス ケ ー ル の thick さ を adjustment may で あ る こ と を shows し た.

项目成果

超分子ナノシートの表面吸着挙動

超分子纳米片的表面吸附行为

• 发表时间: 2019
• 作者: 上沼駿太郎;前田利菜;横山英明;伊藤耕三
• 通讯作者: 伊藤耕三

Formation of Self-assembled Nanosheet Consisting of α-CD and PEG

α-CD和PEG自组装纳米片的形成

• 发表时间: 2019
• 作者: S. Uenuma;R. Maeda;H. Yokoyama;K. Ito
• 通讯作者: K. Ito

Self-assembled Nanosheet Consisting of α-CD and PEG

由α-CD和PEG组成的自组装纳米片

• 发表时间: 2019
• 作者: S. Uenuma;R. Maeda;H. Yokoyama;K. Ito
• 通讯作者: K. Ito

Molecular Recognition of Fluorescent Probe Molecules with a Pseudopolyrotaxane Nanosheet.

• DOI: 10.1021/acsmacrolett.0c00660
• 发表时间: 2021-01
• 期刊: ACS macro letters
• 影响因子: 5.8
• 作者: Shuntaro Uenuma;Rina Maeda;Hideaki Yokoyama;K. Ito

ゲストポリマーの構造設計に基づくシクロデキストリンのマイクロ構造の制御

基于客体聚合物结构设计的环糊精微观结构控制

• 发表时间: 2019
• 作者: 上沼駿太郎;前田利菜;横山英明;伊藤耕三
• 通讯作者: 伊藤耕三